[發(fā)明專利]開關(guān)元件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010115774.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN111627999A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永岡達(dá)司;西中浩之;吉本昌廣
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;國立大學(xué)法人京都工蕓纖維大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/04;H01L29/423;H01L21/34;H01L23/367;H01L23/373
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖

本發(fā)明抑制在具有上表面由(010)晶面構(gòu)成的氧化鎵基板的開關(guān)元件中的裂紋。本發(fā)明提供一種開關(guān)元件，其具有：氧化鎵基板，其由氧化鎵晶體構(gòu)成；以及多個(gè)柵極，其隔著柵極絕緣膜與所述氧化鎵基板相對。所述氧化鎵基板的上表面與所述氧化鎵晶體的(010)晶面平行。當(dāng)俯視觀察所述氧化鎵基板的所述上表面時(shí)，各個(gè)所述柵極的長度方向與所述氧化鎵晶體的(100)晶面延伸的方向相交。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書中公開的技術(shù)涉及開關(guān)元件及其制造方法。

背景技術(shù)

專利文獻(xiàn)1中公開了一種具有氧化鎵基板的開關(guān)元件。該開關(guān)元件具有隔著柵極絕緣膜與氧化鎵基板相對的多個(gè)柵極。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2016-164906號(hào)公報(bào)

在氧化鎵晶體中，[010]方向上的導(dǎo)熱率比其他方向上的導(dǎo)熱率高。因此，在開關(guān)元件中，通過使氧化鎵基板的上表面成為(010)晶面，能夠從上表面高效地散熱。另一方面，在氧化鎵晶體中，(100)晶面容易產(chǎn)生解理。因此，如果使氧化鎵基板的上表面成為(010)晶面，則存在氧化鎵基板容易沿(100)晶面(即與上表面垂直的平面)產(chǎn)生裂紋的問題。在本說明書中，提出一種技術(shù)，其抑制具有上表面由(010)晶面構(gòu)成的氧化鎵基板的開關(guān)元件產(chǎn)生裂紋。

發(fā)明內(nèi)容

本說明書所公開的開關(guān)元件具有：氧化鎵基板，其由氧化鎵晶體構(gòu)成；以及多個(gè)柵極，其隔著柵極絕緣膜與所述氧化鎵基板相對。所述氧化鎵基板的上表面與所述氧化鎵晶體的(010)晶面平行。當(dāng)俯視觀察所述氧化鎵基板的所述上表面時(shí)，各個(gè)所述柵極的長度方向與所述氧化鎵晶體的(100)晶面延伸的方向相交。

在上述開關(guān)元件中，由于氧化鎵基板的上表面與(010)晶面平行，因此，該開關(guān)元件能夠從上表面高效地散熱。另外，在上述開關(guān)元件中，當(dāng)俯視觀察氧化鎵基板的上表面時(shí)，各柵極的長度方向與(100)晶面延伸的方向(即容易產(chǎn)生裂紋的方向)相交。由于柵極以與(100)晶面延伸的方向相交的方式延伸，因此，能夠抑制沿(100)晶面產(chǎn)生裂紋的情況。

附圖說明

圖1是示出氧化鎵晶體的單位晶格的圖。

圖2是實(shí)施例1的開關(guān)元件的俯視圖。

圖3是沿圖2的III-III線的剖視圖。

圖4是實(shí)施例2的開關(guān)元件的俯視圖。

圖5是沿圖4的V-V線的剖視圖。

圖6是實(shí)施例3的開關(guān)元件的俯視圖。

圖7是沿圖6的VII-VII線的剖視圖(封裝狀態(tài)的開關(guān)元件的剖視圖)。

具體實(shí)施方式

首先，對氧化鎵晶體進(jìn)行說明。圖1示出了氧化鎵晶體的單位晶格。結(jié)晶軸a與結(jié)晶軸b之間的角度γ、以及結(jié)晶軸b與結(jié)晶軸c之間的角度α為90°。結(jié)晶軸c與結(jié)晶軸a之間的角度β為104°。即，氧化鎵晶體為單斜晶系。結(jié)晶軸a的長度為約1.22nm，結(jié)晶軸b的長度為約0.30nm，結(jié)晶軸c的長度為約0.58nm。在氧化鎵晶體中，容易沿著與結(jié)晶軸b及結(jié)晶軸c平行的(100)晶面發(fā)生解理。因此，在氧化鎵晶體中，容易沿著(100)晶面產(chǎn)生裂紋。另外，在氧化鎵晶體中，與結(jié)晶軸b平行的方向上的導(dǎo)熱率比其他方向上的導(dǎo)熱率高。

[實(shí)施例1]