[go: up one dir, main page]

CN1577885A - 纵向化合物半导体型场效应晶体管结构 - Google Patents

纵向化合物半导体型场效应晶体管结构 Download PDF

Info

Publication number
CN1577885A
CN1577885A CNA2004100712712A CN200410071271A CN1577885A CN 1577885 A CN1577885 A CN 1577885A CN A2004100712712 A CNA2004100712712 A CN A2004100712712A CN 200410071271 A CN200410071271 A CN 200410071271A CN 1577885 A CN1577885 A CN 1577885A
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
groove
semiconductor material
trench
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100712712A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100492660C (zh
Inventor
佩曼·哈迪扎德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Industries LLC filed Critical Semiconductor Components Industries LLC
Publication of CN1577885A publication Critical patent/CN1577885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100492660C publication Critical patent/CN100492660C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/80—FETs having rectifying junction gate electrodes
    • H10D30/83—FETs having PN junction gate electrodes
    • H10D30/831—Vertical FETs having PN junction gate electrodes

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纵向FET器件。在一实施方式中，化合物半导体纵向FET器件(11)包括：一第一沟槽(29)，其被制在一半导体材料基体(13)中；以及一第二沟槽(34)，其被制在第一沟槽(29)内，从而形成一沟道区(61)。然后在第二沟槽(34)的侧壁和底面上形成一掺杂栅极区(59)。在双沟槽结构(28)的相对侧上制出源极区(26)。局部的栅极接触区域(79)将各个单独的掺杂栅极区(59)联接到一起。然后为局部的栅极接触区(79)、源极区(26)、以及半导体材料基体(13)的相对表面制出触点(84、85、87)。本发明结构所形成的化合物半导体纵向FET器件(11、41、711、712、811、812)具有增强的阻断性能并具有改善的开关特性。

Description

纵向化合物半导体型场效应晶体管结构
技术领域
本发明总体上涉及一种高频功率半导体器件，更具体来讲，本发明涉及一种化合物半导体型场效应晶体管(FET)结构及其应用。
背景技术
在计算机和外围电源应用设备的领域内，几方面的因素推进了未来的性能，并激发了需求。这些因素包括：由于微处理器的运算速度更高而对输出功率的要求提高、系统的尺寸更小(即电路板尺寸的减小)、成本更低、瞬态响应性能的改善、以及输出电压的低脉动度(即微处理器工作电压的低波动性)。此外，由不断发展的微处理器所提出的要求(包括降低工作电压、以及增大电流需求)希望能有这样的电源转换器件和电路：其能对功率执行高效而严格的调控。这些器件和电路必须要工作在较高的频率上，并表现出增强的热特性。
诸如计算机和外围电源设备等的电子系统通常需要同一直流电源能输出多级直流电压。这种转换是由DC/DC变换器等电子电路完成的。一种基本的变流电路是一个二端对网络，其具有一对输入端和一对输出端。一直流电源被跨接在两输入端上，一直流负载则被跨接在两输出端上。在二端对网络内，电路通常包括多个开关器件、合适的控制电路、一个或多个电容器、以及一个或多个电感。典型的DC/DC变换器包括降压型变换器、升压型变换器、以及降升压型变换器。
理想的开关器件具有两种状态：导通状态(ON)和关断状态(OFF)。在ON态，理想器件使电流在两接线端之间流动，且两端之间的电压降为零。在OFF状态，理想开关器件将抵挡住两接线端之间的任何电压降，且两接线端之间传导的电流为零。许多种不同类型的半导体器件被用作DC/DC变换器中的开关元件，所有这些器件都在一个或多个方面偏离理想的开关器件。这些器件的实例包括二极管、双极性晶体管、MOSFET(金属氧化物半导体型FET)、可控硅整流器、以及结型场效应晶体管。
这些常规开关器件的一个问题在于：当它们处于ON态时，接线端之间的电压非零。这将导致开关器件发生功率耗散，而功率的耗散会产生热量并降低了电路的总效率。另一个问题在于开关器件在从ON状态过渡到OFF状态时的动态特性。如开关速度很慢，则就会对系统的工作频率和占空度造成限制。器件在两态之间每执行一次开关操作，就损失一定量的能量。器件的开关速度越慢，则电路中的能量损耗就越高。对于高频和/或高功率的应用场合，这将带来显著的影响，并对DC/DC变换器总效率的降低起了主导性的作用。
开关型功率电路的大部分损耗取决于半导体器件的物理特性。尽管对于许多进行电力变换的应用场合，硅基的MOSFET器件是首选的元件，但由于其物理结构，其对高频应用具有固有的局限性。这些限制因素包括很高的反向恢复充电、很高的选通电极充电、以及很高的电阻，这些局限性会不利地影响功率的耗散和热响应特性。
多相DC/DC转换是一种优选的技术，其用于解决当前大电流/低工作电压的需求，并能应对未来的微处理器。在多相DC/DC变换器架构中，负载被在多个相移脉宽调制(PWM)通道、相关的开关器件、以及电感之间均匀地分配。这种方案将功率和电流耗散在几个功率控制器件之间进行分布，由此降低了对元件的要求。这种方案还降低了电感器电流的输出脉动。
作为举例，为120Amp、500kHz的微处理器系统而设置的典型硅基多相DC/DC变换器是由四相组成的。而为1MHz/120Amp微处理器系统设置的硅基多相DC/DC变换器可由五相组成，为2MHz/120Amp微处理器系统设置的硅基多相DC/DC变换器则可由七相组成。
在多相DC/DC变换器中，作为系统内部反馈控制的措施，通常要检测每一相中的电流水平。这通常是利用硅开关型MOSFET器件的开态电阻或输出电感器的串联电阻来实现的。由于在制造硅MOSFET器件时存在误差变动，所以利用开态电阻的电流检测方法是有问题的，在电流水平较高的情况下，这将更成为一个问题。此外，随着电感器设计和制造方法的发展，利用串联电阻的电流检测技术也变得不可靠了，原因在于电感器技术的发展使得电感电阻与系统噪声的区别不易被分辨出来。
发明内容
因而，现有技术中希望能有一种开关器件，其适于满足诸如直流电力变换等应用场合日趋严格的性能要求，此外，这种器件也有利于实现精确的相电流检测。
附图说明
图1是一个放大的剖面图，表示了一种根据本发明的纵向FET器件的一个部分；
图2是图1所示器件的选通控制结构的局部俯视图；
图3是一个放大的剖视图，表示了图1所示器件的边缘末端结构的一部分；
图4是一电路的示意图，该电路包括图1所示的器件以及一根据本发明的FET检测器件；
图5是图4所示实施方式简化的俯视图；以及
图6中放大的剖视图表示了图4实施方式的一个部分。
具体实施方式
总体上讲，本发明涉及一种纵向化合物半导体的结型场效应晶体管(JFET)结构。在一优选实施方式中，在一n型导电化合物半导体层的上表面上制出一第一沟槽，并在第一沟道内制出一第二沟槽，从而形成一栅极区。然后，利用离子注入技术将Be+等的p型掺杂元素注入到第二沟槽的侧壁下部与底面中，由此来对栅极区进行掺杂。在双沟道栅极区的两侧上制出n型的源极区。n型导电化合物半导体层的背面上设置有一漏极区。掺杂的栅极区沿沟道区延伸、并与源极区分隔开，除了其它方面之外，这样的设计能提供改进的栅极阻断特性。一栅极联接区被用来将多个紧密间隔的掺杂栅极区连接起来。在一优选实施方式中，结构包括一n沟道耗尽型砷化镓(GaAs)FET。
与硅不同，GaAs是一种直接能带隙化合物半导体材料，其固有的特性为具有很高的电子迁移率(8500cm2/V-sec)，该数值大于硅(1500cm2/V-sec)的四倍。另外，相比于硅材料1.1eV的带隙，GaAs的带隙更大，为1.42eV，这一特性尤其有利于其在高温下的性能提升。此外，GaAs FET器件的反向恢复充电比硅基FET器件约低100倍。根据本发明的双沟槽栅极设计与一种化合物半导体材料一起提供了一种纵向FET结构，其相比于硅开关器件，具有改善的开关特性和开态电阻特性。
通过参照附图1-6以及下文的详细描述，可对本发明有更好的理解。为易于理解，在整个详细描述和附图中，如果合适的话，所有相同的元件或区域将用同样的标号指代。尽管文中表示和描述的实施方式是一种耗尽型n沟道FET器件，但根据本发明的结构也同样适于p沟道器件和增强型器件。
图1是一个放大的剖视图，表示了一种纵向FET器件、或化合物半导体纵向FET或JFET结构11。结构11包括一半导体材料基体13，优选地是，该基体包括一具有上表面16的起始基底、支撑基底或晶片14。在上表面16上制有一层或多层外延或堆积层(drift layer)17。半导体材料基体13包括一上表面或源极表面19以及一下表面或背对表面21。优选地是，半导体材料基体13包括一种化合物半导体材料，例如为GaAs、InP或类似材料。尽管图中只表示出了FET器件或单元的一部分，但结构11包括多个并联的、独立的纵向FET器件或单元。结构11例如构成了一电力开关FET或一检测FET。
在一n沟道耗尽型(即常态导通)器件的优选实施方式中，基底14包括n型GaAs，层体17包括一种n型GaAs外延层，优选地是，外延层的掺杂浓度小于基底14的浓度。层体17的厚度和掺杂浓度根据所要求的器件特性而进行变化。优选地是，对于耗尽型FET器件，层体17的掺杂浓度在小于5×1017个原子/cm3的数量级上，厚度大于0.1微米。层体17是利用常规的化合物半导体外延生长方法制成的。层体17的掺杂物型廓基本上是恒定的，或者该型廓是根据所希望的器件特性而确定的。作为备选方案，半导体材料13的基体包括InP。
源极区26被制在上表面19中，并从上表面19进行延伸。在层体17包括n型材料的情况下，源极区26包括n+区域，且优选地是用离子注入技术制成的。举例来讲，源极区26是通过注入Si+的方式制成的，注入剂量足以使其对随后制成的接触层具有较低的接触电阻。举例来讲，通常的情况是：Si+的剂量约为4.0×1013原子/cm3，且注入能量在85KeV的数量级上。作为备选方案，也可利用硒、锡、或碲来制成源极区26。在一可选的实施方式中，采用了多种源极注入物，并以不同的注入剂量和不同的注入能量执行了注入。
结构11还包括一双沟槽栅极、双槽栅极、多沟槽栅极、沟槽栅极中的沟槽结构、或阶梯形沟槽栅极结构28，其被制在上表面19中，并从上表面19延伸到层体17中。优选地是，沟槽结构28包括一第一沟槽或槽部分29，其宽度31约在0.3微米到1.5微米的范围内，深度32在0.5微米到5微米的范围内。
沟槽结构28还包括一第二沟槽或槽部分34，其宽度36约在0.25微米到1.4微米的范围内，深度37在0.5微米到5微米的范围内。优选地是，相邻沟槽栅极结构28之间的节距或中线到中线距离41约在1.3微米到4.5微米的范围内。可根据器件的具体要求而改变这些尺寸。位于栅极结构28之间的层体17部分构成了沟道或沟道区域61。
结构11还包括掺杂的栅极区域59，其优选地是沿着第二沟槽34的侧壁和下表面延伸。对于n沟道型器件，掺杂栅极区域59为p型，且优选地是利用斜角离子注入的方法制成的。优选地是，利用快速热处理将栅极区59和源极区26活化，热处理的温度高达900℃，且大约10到30秒的处理时间就足够了。
优选地是，沟槽结构28是利用活性离子刻蚀(RIE)或无损电子回旋共振(ECR)蚀刻方法制成的，这些方法能形成整洁而笔直的侧壁微观形貌。一种氯基的化学蚀刻剂是优选的。在一优选实施方式中，第二沟槽34是利用制在第一沟槽29侧壁上的间隔物制成的，其中的间隔物在随后被去除掉。
在带有沟槽结构28的上表面19上制有一介电层或钝化层63。优选地是，钝化层63包括一层氮化硅，其厚度约在0.05微米到0.3微米的范围内。优选地是，采用等离子增强的化学气相淀积方法(PECVD)方法来形成钝化层63。然后，在钝化层63上形成一介电层，并对其执行平面化处理而形成沟槽填充层66。除其它方面之外，沟槽填充层66为随后制成的导电层提供了更好的台阶覆盖作用，优选地是，沟槽填充层包括一种低温氧化物、氮化硅、或电介质上的旋压体(spin ondielectric)。沟槽填充层66是利用深蚀刻或化学机械抛光(CMP)技术制成的。
然后，在介电层63上制出孔口，以便于能接触到源极区26。另外，部分沟槽填充层66和钝化层63被去除掉，从而露出栅极连接区域79(见图2)的某些部分。一第一金属层或接触层被制在上表面19上，并执行布图设计而形成一源极接触体84和一栅极接触体86(见图2)。优选地是，源极接触层84和栅极接触层86是由NiGeAu、NiGeW或其它合适的金属制成的。在源极接触层84和栅极接触层86上制有一第二接触层或金属层87。优选地是，第二金属层87包括镍或金，其是利用电镀或化学镀的工艺制成的。利用一背研磨(backgrind)处理步骤将半导体材料的基体13减薄，并在下表面21上淀积一种背衬金属或漏极接触层88。漏极接触层88包括NiGeAu或其它合适的金属。
图2是一个局部放大的俯视图，表示了一种优选的栅极接触结构71，其包括掺杂的连接区域79。掺杂的栅极连接区域79将同一接触区内的多个掺杂栅极区59连接或联接到一起。为易于理解，图1中的结构11是沿图2中的1-1线作剖面而形成的。虚线89代表栅极接触区86的一种可选的布置方位。掺杂的末端区域159和末端接触层186是一优选末端结构91的一部分，下文将参照图3对该末端结构进行描述。
末端结构91被制在纵向PET结构11的周边或周长上。结构91包括一末端区域159，其是与掺杂栅极区59同时制出的，并属于相同的导电类型(例如当结构11是由n沟道器件构成时，其为p型)。在器件的工作过程中，末端结构91构成了用于控制电场扩展和电场形状的装置，且优选地如图2所示：与栅极连接区域79相联接。
通过采用根据本发明的多沟槽结构28，栅极区59被更深地设置到了沟道区61中，从而离源极区26更远，由此提高了栅极的阻断特性。另外，通过利用掺杂的栅极区，阻断特性相比于通常的肖特基栅极设计有了进一步的改善。此外，由于结构11包括一种化合物半导体材料，所以结构11的栅极充电量下降，并降低了栅极电阻，因而，相比于硅基器件，器件的开关速度得以提高。
此外，对于给定的输出电流和开关频率，结构11耗散的功率很低，因而允许设计者采用更小的芯片尺寸，并减少相数。另外，通过利用宽度减小的第二沟槽34和栅极连接区域79将多个栅极区联接到一起，就将多个掺杂的栅极区59紧密地布置到了一起，从而可提高器件的性能。另外，化合物半导体结构11形成了一种优选的耗尽型FET器件或常开型FET器件，其具有这样的优点：适于先进的多相电力变换用途，其中的原因除了其它因素之外还在于：相比于增强型器件，耗尽型器件的串联电阻更低。
另外，相比于硅基器件或增强型器件，结构11在多相电力变换的用途中能处理更大的每相电流。举例来讲，对于120A/500kHz的应用场合，相比于硅基器件的四相，采用结构11只需要三相就可以了。对于120A/1MHz的应用情况，相比于硅基器件的五相，结构11只需要四相就可以了。而对于120A/2MHz的应用情况，相比于硅基器件的七个相，结构11只需要四相就足以了。这也能使系统尺寸变得更小，从而节省了PC电路板上的空间，这就使得根据本发明的结构对于高频/高功率的应用场合而言成为了一种高性价比的备选方案。
纵向FET器件11还提供了这样一种结构：其能将一改进的检测FET集成到一多芯片构造或一单芯片构造中。图4中的电路图表示了一主纵向FET器件或单元41、以及一根据本发明的纵向的检测FET器件或单元42。主FET41和检测FET42具有各自的源节点43和46。两FET器件共用同一栅极节点47和同一漏极节点48。
图5是图4所示实施方式的俯视图，表示了简化的芯片布局51。栅极焊盘47通过连接区域53与主FET单元41相联接，并通过连接区49与检测FET单元42相联接。在该实施方式中，共同的漏极48(图中未示出)是一个位于背侧的接触点。所希望获得的电流检测率和检测精度决定了检测FET单元42的总面积相比于主FET单元41总面积的大小。检测FET器件42在芯片51上的位置是由电学、热学、以及封装/电路板布局的要求而确定。如图所示，检测FET42的源极区与主FET41的源极区保持电路隔绝。通常情况下，检测FET42所需的空间小于主FET43的空间，这将实现了高性价比的集成度。此外，检测FET42优选地是属于耗尽型双沟槽化合物半导体设计。
图6中放大的剖视图表示了根据本发明的主FET41和检测FET43。主FET41和检测FET42可以是单独的器件，也可以如图6所示那样结合到一起。在该实施方式中，主FET41和检测FET42包括一半导体材料基体613。优选地是，半导体材料基体613包括一起始基底或晶片614，并在晶片614上制有一外延层或堆积层617。优选地是，外延层617的掺杂浓度在小于5.0×1017原子/cm3的数量级上，厚度约大于0.1微米。
主FET41还包括源极区43，检测FET42还包括源极区46，源极区例如是通过与结构11上源极区26相同的方式制出的。两FET器件都包括双栅极结构628，该结构的制造方式与栅极结构28的制造方式相同。两FET器件都包括掺杂的栅极区659，其形成方式例如与掺杂区59相同。检测FET源极接触层(一层或多层)684实现了与检测FET源极区46的接触，主FET源极接触层(一层或多层)685实现了与主FET源极区43之间独立而电隔绝的接触关系。接触层688为两主FET41和检验FET42提供了一个共同的漏极接触。
很显然：根据本发明，本申请提供了一种纵向化合物半导体FET器件。位于栅极沟槽结构内的一沟槽使FET器件的栅极阻断特性得到提高。另外，相比于迁移性增强、反向恢复充电改善、低开态电阻、并降低了栅极充电效应的常规硅FET器件，本发明FET器件的高频特性得到了改善。另外，根据本发明的结构提供了一种检测FET结构，其与一主纵向FET结合起来而为多相电力变换等应用场合提供电流检测的功能。另外，根据本发明的结构提供了一种用于高功率/高频率DC/DC电源转换用途的、改善的开关器件，其相对于硅基的开关器件、以及其它的增强型开关器件，性能有了很大的改善。
尽管上文参照具体的实施方式对本发明进行了描述，但本发明不应当受这些示例性实施方式的限制。举例来讲，根据本发明的结构也适于p沟道结构。本领域技术人员能领会到：在不悖离本发明设计思想的前提下，可进行改动和变型。因而，本发明应当涵盖所有落入所附权利要求书范围内的改动和变型。

Claims (10)

1.一种纵向场效应晶体管器件，其包括：
一半导体材料基体，该材料属于第一种导电类型，其中，半导体材料基体具有一上表面、以及一与上表面相对的下表面，下表面上形成了一个漏极触点；
一第一沟槽，其被制在半导体材料基体中，并从上表面进行延伸，其中，第一沟槽具有一第一宽度、离上表面的第一深度、第一侧壁、以及一第一底面；
一第二沟槽，其被制在第一沟槽内，其中的第二沟槽具有一第二宽度、离第一表面的第二深度、第二侧壁、以及一第二底面，其中，第一、第二沟槽构成了一第一沟槽结构；
一第一源极区，其被制在半导体材料的基体中，并从上表面进行延伸，其与所述第一沟槽分开；以及
一第一掺杂栅极区，其被制在第二侧壁和第二底面的至少一部分中，其中，该掺杂栅极区属于第二种导电类型。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：半导体材料基体包括一III-V半导体基底，其具有一第一掺杂物浓度和一第一外延层，外延层被制在半导体基底的一个表面上，其中，第一外延层具有一第二掺杂物浓度，该浓度小于第一掺杂物浓度。
3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：半导体材料基体包括GaAs和InP两材料中的之一。
4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于还包括：
一第一钝化层，其被制在掺杂栅极区上；以及
一平整化的钝化层，其被制在第一钝化层上。
5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于还包括：一第二源极区，其位于半导体材料基体内，并与第一沟槽分离开，其中，第一沟槽位于第一源极和第二源极之间。
6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于还包括：一栅极联接区域，其被制在半导体材料的基体中，其中，该栅极联接区域与第一掺杂栅极区相连接。
7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于还包括：
一第二沟槽结构，其被制在半导体材料的基体中；
一第二源极区，其被制在半导体材料的基体中，并从上表面进行延伸，且与第二沟槽结构分离开；
一第二掺杂栅极区，其被制在第二沟槽结构中；
一第一源极接触区，其与第一源极区相联接；
一第二源极接触区，其与第一源极接触区保持电绝缘，并与第二源极区相联接；
一公共的漏极区，其被制在半导体材料的基体中；以及
一栅极接触区，其与第一、第二掺杂栅极区相联接。
8.一种化合物半导体纵向场效应晶体管器件，其包括：
一第一槽，其被制在第一种导电类型的化合物半导体层中，其中，第一槽具有第一侧壁和第一底面，且第一槽从化合物半导体层的一第一表面进行延伸；
一第二槽，其被制在第一槽内，其中，第二槽具有第二侧壁和一第二底面；
一掺杂的栅极区，其被制在第二底面、以及第二侧壁的至少一部分中，其中，该掺杂的栅极区属于第二种导电类型；
一第一源极区，其属于第一种导电类型，其靠近第一槽制在化合物半导体层中；
一源极触点，其被联接到第一源极区上；
一栅极触点，其被联接到栅极区上；以及
一漏极触点，其被制在化合物半导体层的一第二表面上。
9.根据权利要求8所述的器件，其特征在于：化合物半导体材料的基体包括GaAs和InP两材料中的之一。
10.根据权利要求8所述的器件，其特征在于：该纵向场效应晶体管器件构成了一n沟道耗尽型功率开关场效应晶体管。
CNB2004100712712A 2003-07-18 2004-07-16 纵向化合物半导体型场效应晶体管结构 Expired - Fee Related CN100492660C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/623,397 2003-07-18
US10/623,397 US6818939B1 (en) 2003-07-18 2003-07-18 Vertical compound semiconductor field effect transistor structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1577885A true CN1577885A (zh) 2005-02-09
CN100492660C CN100492660C (zh) 2009-05-27

Family

ID=33418770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100712712A Expired - Fee Related CN100492660C (zh) 2003-07-18 2004-07-16 纵向化合物半导体型场效应晶体管结构

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6818939B1 (zh)
CN (1) CN100492660C (zh)
TW (1) TWI362749B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100565810C (zh) * 2005-09-23 2009-12-02 半导体元件工业有限责任公司 制作低阻半导体接触的方法及其结构
CN101901805A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 电力集成公司 具有内含式sense FET的功率集成电路器件
CN102810540A (zh) * 2012-07-31 2012-12-05 电子科技大学 一种具有电流采样功能的ldmos器件
CN101379610B (zh) * 2006-02-10 2013-03-06 飞兆半导体公司 用于功率mosfet应用的低电阻栅极及其制造方法
CN107710401A (zh) * 2015-07-02 2018-02-16 三菱电机株式会社 半导体装置
CN108922872A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 盛世瑶兰（深圳）科技有限公司 一种功率器件芯片及其制作方法
CN113629128A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 苏州东微半导体股份有限公司 半导体器件

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6987305B2 (en) * 2003-08-04 2006-01-17 International Rectifier Corporation Integrated FET and schottky device
WO2005022556A2 (en) * 2003-09-02 2005-03-10 Integral Technologies, Inc. Very low resistance electrical interfaces to conductive loaded resin-based materials
DE10342559B3 (de) * 2003-09-15 2005-04-14 Infineon Technologies Ag Randstruktur eines Leistungshalbleiterbauelementes und ihr Herstellungsverfahren
US7518179B2 (en) 2004-10-08 2009-04-14 Freescale Semiconductor, Inc. Virtual ground memory array and method therefor
US7355223B2 (en) * 2005-03-04 2008-04-08 Cree, Inc. Vertical junction field effect transistor having an epitaxial gate
US7279368B2 (en) * 2005-03-04 2007-10-09 Cree, Inc. Method of manufacturing a vertical junction field effect transistor having an epitaxial gate
US7250340B2 (en) * 2005-07-25 2007-07-31 Freescale Semiconductor, Inc. Method of fabricating programmable structure including discontinuous storage elements and spacer control gates in a trench
US20070020840A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Freescale Semiconductor, Inc. Programmable structure including nanocrystal storage elements in a trench
US7262997B2 (en) * 2005-07-25 2007-08-28 Freescale Semiconductor, Inc. Process for operating an electronic device including a memory array and conductive lines
US7226840B2 (en) * 2005-07-25 2007-06-05 Freescale Semiconductor, Inc. Process for forming an electronic device including discontinuous storage elements
US7394686B2 (en) * 2005-07-25 2008-07-01 Freescale Semiconductor, Inc. Programmable structure including discontinuous storage elements and spacer control gates in a trench
US7112490B1 (en) * 2005-07-25 2006-09-26 Freescale Semiconductor, Inc. Hot carrier injection programmable structure including discontinuous storage elements and spacer control gates in a trench
US7314798B2 (en) * 2005-07-25 2008-01-01 Freescale Semiconductor, Inc. Method of fabricating a nonvolatile storage array with continuous control gate employing hot carrier injection programming
US7285819B2 (en) * 2005-07-25 2007-10-23 Freescale Semiconductor, Inc. Nonvolatile storage array with continuous control gate employing hot carrier injection programming
US7619275B2 (en) * 2005-07-25 2009-11-17 Freescale Semiconductor, Inc. Process for forming an electronic device including discontinuous storage elements
US7642594B2 (en) 2005-07-25 2010-01-05 Freescale Semiconductor, Inc Electronic device including gate lines, bit lines, or a combination thereof
US7619270B2 (en) * 2005-07-25 2009-11-17 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic device including discontinuous storage elements
US7582929B2 (en) * 2005-07-25 2009-09-01 Freescale Semiconductor, Inc Electronic device including discontinuous storage elements
US7256454B2 (en) * 2005-07-25 2007-08-14 Freescale Semiconductor, Inc Electronic device including discontinuous storage elements and a process for forming the same
KR100672718B1 (ko) * 2005-12-29 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 플래쉬 메모리 및 이의 제조방법
KR100732304B1 (ko) 2006-03-23 2007-06-25 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 및 그의 제조 방법
US7592224B2 (en) 2006-03-30 2009-09-22 Freescale Semiconductor, Inc Method of fabricating a storage device including decontinuous storage elements within and between trenches
WO2007129264A2 (en) * 2006-05-08 2007-11-15 Nxp B.V. Semiconductor device with insulated trench gates and isolation region
US7572699B2 (en) * 2007-01-24 2009-08-11 Freescale Semiconductor, Inc Process of forming an electronic device including fins and discontinuous storage elements
US7651916B2 (en) * 2007-01-24 2010-01-26 Freescale Semiconductor, Inc Electronic device including trenches and discontinuous storage elements and processes of forming and using the same
US7838922B2 (en) * 2007-01-24 2010-11-23 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic device including trenches and discontinuous storage elements
US7564099B2 (en) * 2007-03-12 2009-07-21 International Rectifier Corporation Monolithic MOSFET and Schottky diode device
TWI412132B (zh) * 2008-12-19 2013-10-11 Niko Semiconductor Co Ltd 功率金氧半場效電晶體及其製造方法
TW201039546A (en) * 2009-04-27 2010-11-01 Richtek Technology Corp Power transistor chip with built-in enhancement mode MOSFET and application circuit thereof
US20110084332A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Vishay General Semiconductor, Llc. Trench termination structure
US8884270B2 (en) 2011-04-18 2014-11-11 Power Integrations, Inc. Vertical junction field effect transistors with improved thermal characteristics and methods of making
WO2015047421A1 (en) 2013-09-30 2015-04-02 Hrl Laboratories, Llc Normally-off iii-nitride transistors with high threshold-voltage and low on-resistance
US9337332B2 (en) * 2012-04-25 2016-05-10 Hrl Laboratories, Llc III-Nitride insulating-gate transistors with passivation
US10276712B2 (en) 2014-05-29 2019-04-30 Hrl Laboratories, Llc III-nitride field-effect transistor with dual gates
EP4565029A3 (en) 2014-08-19 2025-07-30 Vishay-Siliconix Mosfet semiconductor device
US9735245B2 (en) * 2014-08-25 2017-08-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Recessed salicide structure to integrate a flash memory device with a high κ, metal gate logic device
US9859732B2 (en) 2014-09-16 2018-01-02 Navitas Semiconductor, Inc. Half bridge power conversion circuits using GaN devices
US9812532B1 (en) 2015-08-28 2017-11-07 Hrl Laboratories, Llc III-nitride P-channel transistor
CN108292678B (zh) 2015-11-19 2021-07-06 Hrl实验室有限责任公司 具有双栅极的iii族氮化物场效应晶体管
US10395988B1 (en) 2018-04-10 2019-08-27 International Business Machines Corporation Vertical FET transistor with reduced source/drain contact resistance
CN111129131B (zh) * 2018-10-30 2023-09-05 株洲中车时代半导体有限公司 平面栅igbt器件

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166223A (en) * 1978-02-06 1979-08-28 Westinghouse Electric Corp. Dual field effect transistor structure for compensating effects of threshold voltage
US4559694A (en) * 1978-09-13 1985-12-24 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing a reference voltage generator device
US4262296A (en) 1979-07-27 1981-04-14 General Electric Company Vertical field effect transistor with improved gate and channel structure
US4661832A (en) * 1982-06-30 1987-04-28 International Business Machines Corporation Total dielectric isolation for integrated circuits
US5208657A (en) * 1984-08-31 1993-05-04 Texas Instruments Incorporated DRAM Cell with trench capacitor and vertical channel in substrate
US4651184A (en) * 1984-08-31 1987-03-17 Texas Instruments Incorporated Dram cell and array
US5268319A (en) * 1988-06-08 1993-12-07 Eliyahou Harari Highly compact EPROM and flash EEPROM devices
US5077228A (en) * 1989-12-01 1991-12-31 Texas Instruments Incorporated Process for simultaneous formation of trench contact and vertical transistor gate and structure
US5231037A (en) 1992-04-30 1993-07-27 Texas Instruments Incorporated Method of making a power VFET device using a p+ carbon doped gate layer
US5326711A (en) * 1993-01-04 1994-07-05 Texas Instruments Incorporated High performance high voltage vertical transistor and method of fabrication
US5610085A (en) 1993-11-29 1997-03-11 Texas Instruments Incorporated Method of making a vertical FET using epitaxial overgrowth
US5493134A (en) * 1994-11-14 1996-02-20 North Carolina State University Bidirectional AC switching device with MOS-gated turn-on and turn-off control
US6180966B1 (en) * 1997-03-25 2001-01-30 Hitachi, Ltd. Trench gate type semiconductor device with current sensing cell
EP0874394A3 (en) 1997-04-23 2000-09-13 Motorola, Inc. GaAs vertical fet
US6316807B1 (en) * 1997-12-05 2001-11-13 Naoto Fujishima Low on-resistance trench lateral MISFET with better switching characteristics and method for manufacturing same
JP3413569B2 (ja) * 1998-09-16 2003-06-03 株式会社日立製作所 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法
TW498433B (en) * 1998-11-16 2002-08-11 Taiwan Semiconductor Mfg A surface planarization method
US6433385B1 (en) * 1999-05-19 2002-08-13 Fairchild Semiconductor Corporation MOS-gated power device having segmented trench and extended doping zone and process for forming same
US6784486B2 (en) * 2000-06-23 2004-08-31 Silicon Semiconductor Corporation Vertical power devices having retrograded-doped transition regions therein
US6781194B2 (en) * 2001-04-11 2004-08-24 Silicon Semiconductor Corporation Vertical power devices having retrograded-doped transition regions and insulated trench-based electrodes therein
DE10041749A1 (de) * 2000-08-27 2002-03-14 Infineon Technologies Ag Vertikale nichtflüchtige Halbleiter-Speicherzelle sowie Verfahren zu deren Herstellung
US6574131B1 (en) * 2000-08-31 2003-06-03 Micron Technology, Inc. Depletion mode ferroelectric memory device and method of writing to and reading from the same
KR100364803B1 (ko) * 2000-11-15 2002-12-16 주식회사 하이닉스반도체 비휘발성 메모리 제조 방법
US6653691B2 (en) * 2000-11-16 2003-11-25 Silicon Semiconductor Corporation Radio frequency (RF) power devices having faraday shield layers therein
US6713813B2 (en) * 2001-01-30 2004-03-30 Fairchild Semiconductor Corporation Field effect transistor having a lateral depletion structure
US6710403B2 (en) * 2002-07-30 2004-03-23 Fairchild Semiconductor Corporation Dual trench power MOSFET
US6356059B1 (en) 2001-02-16 2002-03-12 Lovoltech, Inc. Buck converter with normally off JFET
EP1302982A1 (de) * 2001-10-12 2003-04-16 Infineon Technologies AG Verfahren zum Ausbilden einer vertikalen Feldeffekttransistoreinrichtung
US20030151092A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-14 Feng-Tso Chien Power mosfet device with reduced snap-back and being capable of increasing avalanche-breakdown current endurance, and method of manafacturing the same
TWI248136B (en) * 2002-03-19 2006-01-21 Infineon Technologies Ag Method for fabricating a transistor arrangement having trench transistor cells having a field electrode
JP3637330B2 (ja) * 2002-05-16 2005-04-13 株式会社東芝 半導体装置
JP2004055812A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Renesas Technology Corp 半導体装置
JP2004055803A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Renesas Technology Corp 半導体装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100565810C (zh) * 2005-09-23 2009-12-02 半导体元件工业有限责任公司 制作低阻半导体接触的方法及其结构
CN101379610B (zh) * 2006-02-10 2013-03-06 飞兆半导体公司 用于功率mosfet应用的低电阻栅极及其制造方法
CN101901805A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 电力集成公司 具有内含式sense FET的功率集成电路器件
CN101901805B (zh) * 2009-05-29 2013-03-13 电力集成公司 具有内含式电流检测场效应晶体管的功率集成电路器件
CN103178059A (zh) * 2009-05-29 2013-06-26 电力集成公司 功率集成电路器件
CN103178059B (zh) * 2009-05-29 2015-08-26 电力集成公司 功率集成电路器件
CN102810540A (zh) * 2012-07-31 2012-12-05 电子科技大学 一种具有电流采样功能的ldmos器件
CN102810540B (zh) * 2012-07-31 2015-05-27 电子科技大学 一种具有电流采样功能的横向双扩散金属氧化物半导体器件
CN107710401A (zh) * 2015-07-02 2018-02-16 三菱电机株式会社 半导体装置
CN107710401B (zh) * 2015-07-02 2021-04-20 三菱电机株式会社 半导体装置
CN108922872A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 盛世瑶兰（深圳）科技有限公司 一种功率器件芯片及其制作方法
CN113629128A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 苏州东微半导体股份有限公司 半导体器件

Also Published As

Publication number Publication date
US7129544B2 (en) 2006-10-31
HK1073180A1 (zh) 2005-09-23
TW200511577A (en) 2005-03-16
US6818939B1 (en) 2004-11-16
US20050056893A1 (en) 2005-03-17
CN100492660C (zh) 2009-05-27
TWI362749B (en) 2012-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7129544B2 (en) Vertical compound semiconductor field effect transistor structure
Disney et al. Review of silicon power semiconductor technologies for power supply on chip and power supply in package applications
US10283634B2 (en) Power MOSFET semiconductor
US6191447B1 (en) Power semiconductor devices that utilize tapered trench-based insulating regions to improve electric field profiles in highly doped drift region mesas and methods of forming same
CN101931005B (zh) 半导体装置及其制造方法和使用它的电源装置
US7719053B2 (en) Semiconductor device having increased gate-source capacity provided by protruding electrode disposed between gate electrodes formed in a trench
US8227831B2 (en) Semiconductor device having a junction FET and a MISFET for control
US9245977B2 (en) Vertical double-diffusion MOS and manufacturing technique for the same
TW200926397A (en) High density FET with integrated Schottky
CN102696106A (zh) 用于高效功率电路的电子器件和部件
EP1449258A1 (en) Vertical mosfets having crossing trench-based gate electrodes that extend into deeper trench-based source electrodes and methods of forming same
CN1723601A (zh) 集成的半桥功率电路
US10930771B2 (en) Semiconductor device having an insulated gate bipolar transistor and method of manufacturing the same
US6819089B2 (en) Power factor correction circuit with high-voltage semiconductor component
US20070262410A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing
US12310098B2 (en) Semiconductor structure having a semiconductor substrate and an isolation component
CN1166002C (zh) P沟道槽型金属氧化物半导体场效应晶体管结构
CN118039643B (zh) 双面外延层碳化硅金属-氧化物场效应晶体管功率器件
US7038295B2 (en) DC/DC converter with depletion mode compound semiconductor field effect transistor switching device
US11031388B2 (en) Semiconductor structure and driving chip
HK1073180B (zh) 縱向化合物半導體型場效應晶體管結構
US20220384430A1 (en) Electrode structure, semiconductor structure, and manufacturing method of electrode structure
Sugi et al. A 30 V class extremely low on-resistance meshed trench lateral power MOSFET
Lorenz New power semiconductor components for future innovative high frequency power converters
CN121193085A (zh) 用于功率转换器的集成自举电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1073180

Country of ref document: HK

C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1073180

Country of ref document: HK

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090527

Termination date: 20210716