【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法
[0001]本公开涉及一种具有包括第一氮化物半导体层和第二氮化物半导体层的极化超结(polarization super junction，以下也称为PSJ)结构的半导体器件以及该半导体器件的制造方法。
技术介绍
[0002]传统上已经提出了一种具有PSJ结构的半导体器件(参见，例如，Akira Nakajima、Yasunobu Sumida、Mahesh H.Dhyani、Hiroji Kawai和E.M.Sankara Narayanan的“High Density Two
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Dimensional Hole Gas Induced by Negative Polarization at GaN/AlGaN Heterointerface(GaN/AlGaN异质界面处负极化诱导的高密度二维空穴气体)”，2010年12月10日出版，The Japan Society of Applied Physics(日本应用物理学会))。具体地，该半导体器件包括具有PSJ结构的半导体衬底，其...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：半导体衬底，其具有彼此相反的第一表面和第二表面，并且包括半导体元件；第一表面侧电极，其布置在所述半导体衬底的所述第一表面上并与所述半导体元件电耦合；和第二表面侧电极，其布置在所述半导体衬底的所述第二表面上并与所述半导体元件电耦合，其中所述半导体衬底包括：氮化镓衬底，其具有六方结构，并且具有彼此相反的第一主表面和第二主表面，所述第一主表面被设置为m平面，所述第一主表面的平面方向上的一个方向是沿着c轴方向的方向，并且所述第二主表面形成所述半导体衬底的所述第二表面；和多个第一柱区和多个第二柱区，所述多个第一柱区和所述多个第二柱区布置在所述氮化镓衬底的所述第一主表面上，所述多个第一柱区由第一氮化物半导体层形成并沿着所述氮化镓衬底的所述平面方向上的方向延伸，所述多个第二柱区由带隙高于所述第一氮化物半导体层的第二氮化物半导体层形成，所述多个第二柱区中的每一个布置在所述多个第一柱区中的相邻两个之间，所述多个第一柱区和所述多个第二柱区形成极化超结结构，所述多个第一柱区和所述多个第二柱区在所述第一主表面中沿着所述c轴方向交替布置，并且所述半导体元件被配置为使得电流能够在所述半导体衬底的所述第一表面与所述第二表面之间流动。2.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：基极层，其布置在所述极化超结结构上并具有第一导电类型或第二导电类型，其中所述第一表面侧电极包括与所述基极层耦合的基极层电极。3.根据权利要求2所述的半导体器件，进一步包括：杂质区，其布置在所述基极层上并与所述基极层电极耦合；和沟槽栅极结构，其包括穿透所述基极层并到达所述极化超结结构的沟槽、布置在所述沟槽的壁表面上的栅极绝缘膜、以及布置在所述栅极绝缘膜上并被包括在所述第一表面侧电极中的栅电极。4.根据权利要求2所述的半导体器件，进一步包括：发射极层，其布置在所述基极层上并且具有开口，所述基极层的一部分通过所述开口暴露；和发射极电极，其与所述发射极层耦合并且被包括在所述第一表面侧电极中。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一表面侧电极布置在所述极化超结结构上并且与所述极化超级结结构直接耦合。6.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中所述多个第一柱区和所述多个第二柱区由上掺杂层形成。7.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其中所述多个第一柱区和所述多个第二柱区由掺杂层形成并且保持电荷平衡。8.一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件包括：
半导体衬底，其具有彼此相反的第一表面和第二表面，并且包括半导体元件；第一表面侧电极，其布置在所述半导体衬底的所述第一表面上并与所述半导体元件电耦合；和第二表面侧电极，其布置在所述半导体衬底的所述第二表面上并与所述半导体元件电耦合，其中所述半导体衬底包括：氮化镓衬底，其具有六方结构，并且具有彼此相反的第一主表面和第二主表面，所述第一主表面被设置为m平面，所述第一主表面的平面方向上的一个方向是沿着c轴方向的方向，并且所述第二主表面形成所述半导体衬底的所述第二表面；和多个第一柱区和多个第二柱区，所述多个第一柱区和所述多个第二柱区布置在所述氮化镓衬底的所述第一主表面上，所述多个第一柱区由第一氮化物半导体层形成并沿着所述氮化镓衬底的所述平面方向上的方向延伸，所述多个第二柱区由带隙高于所述第一氮化物半导体层的第二氮化物半导体层形成，所述多个第二柱区中的每一个布置在所述多个第一柱区中的相邻...
【专利技术属性】
技术研发人员：星真一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社未来瞻科技株式会社，
类型：发明
国别省市：
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