具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件制造技术

一种具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，包含一基板、一绝缘缓冲层、一磊晶单元、一第一电极，及一第二电极。该基板具有导电性，包括一第一表面，该绝缘缓冲层设置于该基板的该第一表面，该磊晶单元设置于该绝缘缓冲层上，该第一电极设置于该磊晶单元上，该第二电极包括一与该第一电极间隔设置并位于该磊晶单元上的第一电极部，及自该第一电极部延伸而与该基板的该第一表面相接触的第二电极部，让该第二电极部延伸至该第一表面，使水平式半导体元件的两电极位于基板的两相反面，以减少元件面积的使用。

Horizontal semiconductor element with vertical type jumper structure electrode

A horizontal semiconductor element having a vertical jumper electrode includes a substrate, an insulating buffer layer, an epitaxial cell, a first electrode, and a second electrode. The conductive substrate includes a first surface, and the insulating buffer layer is arranged on the first surface of the substrate and the epitaxial buffer unit is arranged in the insulating layer, the first electrode is arranged in the epitaxial unit, the second electrode includes a first electrode and the first electrode is arranged at intervals and the ancong unit, and from the first electrode and the second electrode part extends to the first surface contact with the substrate, the second electrode extends to the first surface, the two electrode level type semiconductor element substrate located in the opposite phase, to reduce the use of element area.

【技术实现步骤摘要】
具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件
本专利技术涉及一种半导体元件，特别是涉及一种具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件。
技术介绍
参阅图1，现有的水平式半导体元件1包含一基板11、一设置于该基板11上的绝缘缓冲层12、一形成于该绝缘缓冲层12上并包括一第一氮化物半导体层131与一第二氮化物半导体层132的磊晶单元13、两相间隔地设置于该磊晶单元13上的第一电极14与第二电极15、一覆盖该第一电极14与该第二电极15的绝缘层16，及两贯穿该绝缘层16而分别与该第一电极14及该第二电极15电连接的第一接触电极17与第二接触电极18。一般而言，该第一接触电极17与该第二接触电极18的面积通常会大于该第一电极14与该第二电极15，用于方便后续将该水平式半导体元件1电连接于其它元件或装置。然而，目前电子装置日趋轻薄短小，就商业上的考量而言，以现有的该水平式半导体元件1应用于电子装置时，仍会因该第一接触电极17与该第二接触电极18的设置位置及面积大小，而具有制作耗面积及制程繁复的缺点。因此，改良现有的该水平式半导体元件1的结构，是本领域技术人员所待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，包含：一个基板、一层绝缘缓冲层、一个磊晶单元、一个第一电极，及一个第二电极。该基板具有导电性并包括一个第一表面。该绝缘缓冲层设置于该基板的该第一表面。该磊晶单元设置于该绝缘缓冲层上。该第一电极设置于该磊晶单元上。该第二电极包括一个与该第一电极间隔设置并位于该磊晶单元上的第一电极部，及一个自该第一电极部延伸而与该基板的该第一表面相接触的第二电极部。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该基板还包括一个相反该第一表面的第二表面，该第二电极还包括一个设置于该基板的该第二表面的第三电极部。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，还包含一层设置于该磊晶单元上而位于该第一电极与该第一电极部之间的表面钝化层，及一个贯穿该表面钝化层而与该磊晶单元相接触的第三电极。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该基板选自n型半导体基板与p型半导体基板其中一者。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该第二电极部是自该磊晶单元的边缘向下延伸至该基板的该第一表面，该具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件还包含一绝缘部，该绝缘部设置于该磊晶单元与该第二电极部之间。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该第二电极部是贯穿该磊晶单元及该绝缘缓冲层而与该基板的该第一表面接触。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该磊晶单元包括一形成于该绝缘缓冲层上的第一氮化物半导体层，及一形成于该第一氮化物半导体层上的第二氮化物半导体层。本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，该第一氮化物半导体层选自氮化镓，该第二氮化物半导体层选自氮化铝镓。本专利技术的有益效果在于：通过自该第一电极部延伸而与该基板相接触的第二电极部，使第二电极延伸至基板，而让该水平式半导体元件的两电极位于基板的两相反面，从而减少元件面积的使用，并同时降低制作接触电极的复杂程度。附图说明图1是一示意图，说明现有一水平式半导体元件的结构；图2是一示意图，说明本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件的一第一实施例；图3是一示意图，说明本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件的一第二实施例；图4是一示意图，说明本专利技术该第二实施例的另一实施态样；图5是一示意图，说明本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件的一第三实施例；图6是一示意图，说明于本专利技术该第一实施例上设置一绝缘层及一接触电极；图7是一电流密度对正向电压关系图，说明该第一实施例与现有水平式半导体元件的导通特性；图8是一电流密度对正向电压关系图，说明该第一实施例与现有水平式半导体元件导通特性；及图9是一电流密度对逆向电压关系图，说明该第一实施例与现有水平式半导体元件的崩溃电压特性曲线。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图2，本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件2的一第一实施例，包含一基板21、一绝缘缓冲层22、一磊晶单元23、一第一电极24、一第二电极25，及一表面钝化层26。具体地说，该基板21具有导电性，并包括一第一表面211，及一相反该第一表面211的第二表面212，该绝缘缓冲层22设置于该基板21的该第一表面211，该磊晶单元23设置于该绝缘缓冲层22上，并包括一形成于该绝缘缓冲层22上的第一氮化物半导体层231，及一形成于该第一氮化物半导体层231上的第二氮化物半导体层232。该第一电极24设置于该磊晶单元23上，该第二电极25包括一与该第一电极24间隔设置并位于该磊晶单元23上的第一电极部251、一自该第一电极部251延伸而与该基板21的该第一表面211相接触的第二电极部252，及一设置于该基板21的该第二表面212的第三电极部253。该表面钝化层26设置于该磊晶单元23上而位于该第一电极24与该第一电极部251之间。其中，于本实施例中，该第一电极24为肖特基接触，而该第一电极部251与该第二电极部252则为欧姆接触，但不以此为限。本实施例通过将该第一电极部251自该磊晶单元23的边缘向下延伸出该第二电极部252与具有导电性的基板21相接触，而能于该基板21的该第二表面212设置该第三电极部253，从而让该第一电极部251经由该基板21延伸导通至该第三电极部253而作为与外界电连接的电极，也就是说，本实施例的结构设计是将现有的水平式半导体元件1(见图1)的其中一个接触电极制作于该基板21的背面，而能减少元件整体的晶片尺寸。适用于该第一实施例的该基板21的材料选用并无特别限制，只要具有导电性便可，较佳地，该基板21可选自具重掺杂的n型半导体材料或p型半导体材料，更佳地，可选用n型硅(Si)基板或p型硅(Si)基板。该绝缘缓冲层22与该表面钝化层26的材料选用也无特别限制，只要具有绝缘特性的材料便可，较佳地，于本实施例中，该绝缘缓冲层22的材料是使用碳或铁掺杂的氮化镓/氮化铝镓复合结构，而该表面钝化层26则是使用二氧化硅为例作说明。此外，该磊晶单元23的该第一氮化物半导体层231与该第二氮化物半导体层232是分别选用氮化镓(GaN)及氮化铝镓(AlGaN)为例作说明，其中，以氮化镓与氮化铝镓构成的半导体元件所具有的特性为本领域技术人员所周知，于此不加以赘述。参阅图3与图4，本专利技术具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件2的一第二实施例的结构大致相同于该第一实施例，其不同处在于，该第二实施例还包含一设置于该磊晶单元23与该第二电极部252之间的绝缘部27，而该第一电极24为欧姆接触，该第一电极部251与该第二电极部252则为肖特基接触，但不以此为限，该第一电极24及该第一电极部251与该第二电极部252的接触特性也可相互置换。详细地说，该第二实施例是于该基板21上形成该绝缘缓冲层22与该磊晶单元23，并在形成该第一电极部251与该第二电极部252前，会先将该绝缘部27视情况地形成如图3或图4的态样，选择性地于该磊晶单元23与该绝缘缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，包含：一个基板、一层绝缘缓冲层、一个磊晶单元、一个第一电极，及一个第二电极，其特征在于：该基板具有导电性并包括一个第一表面，该绝缘缓冲层设置于该基板的该第一表面，该磊晶单元设置于该绝缘缓冲层上，该第一电极设置于该磊晶单元上，该第二电极包括一个与该第一电极间隔设置并位于该磊晶单元上的第一电极部，及一个自该第一电极部延伸而与该基板的该第一表面相接触的第二电极部。

【技术特征摘要】
2016.01.18 TW 1051013791.一种具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，包含：一个基板、一层绝缘缓冲层、一个磊晶单元、一个第一电极，及一个第二电极，其特征在于：该基板具有导电性并包括一个第一表面，该绝缘缓冲层设置于该基板的该第一表面，该磊晶单元设置于该绝缘缓冲层上，该第一电极设置于该磊晶单元上，该第二电极包括一个与该第一电极间隔设置并位于该磊晶单元上的第一电极部，及一个自该第一电极部延伸而与该基板的该第一表面相接触的第二电极部。2.根据权利要求1所述的具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，其特征在于：该基板还包括一个相反该第一表面的第二表面，该第二电极还包括一个设置于该基板的该第二表面的第三电极部。3.根据权利要求1所述的具有垂直型跨接结构电极的水平式半导体元件，其特征在于：还包含一层设置于该磊晶单元上而位于该第一电极与该第一电极部之间的表面钝化层，及一个贯穿该表面钝化层而与该磊晶单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智方，郑克勇，杨伟臣，张庭辅，朱柏儒，林建霖，廖雅竹，曾心颖，
申请(专利权)人：黄智方，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71