半导体器件制造技术

根据实施方案的半导体元件包括衬底、在衬底上的外延层、以及布置在外延层上以彼此间隔开的多个颗粒，其中，半导体元件包括接触外延层的簇电极。

semiconductor device

According to embodiments of the semiconductor device includes a substrate, on the substrate, and epitaxial layer disposed in the epitaxial layer with a plurality of spaced particles, wherein the semiconductor element includes cluster electrode contact epitaxial layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本实施方案涉及半导体器件。
技术介绍
具有宽能带隙的氮化镓(GaN)材料具有诸如优异的正向特性、高击穿电压和低本征载流子密度的特性，该特性适用于诸如功率开关的功率半导体器件。作为功率半导体器件，存在肖特基势垒二极管、金属半导体场效应晶体管或高电子迁移率晶体管(HEMT)等。在这样的半导体器件的情况下，由于漏电流的变化宽度不均匀，所以击穿电压低，并且器件的特性无法预测，使得器件的可靠性低。
技术实现思路
技术问题本公开实施方案提供了具有优异的击穿电压特性的半导体器件。技术方案根据一个实施方案的半导体器件可以包括：衬底；在衬底上的外延层；以及设置在外延层上的簇电极，其包括多个颗粒并且接触外延层，所述颗粒设置成彼此间隔开。多个颗粒可以包括球形、半球形或多面体中的至少一种的形状。半导体器件还可以包括以楔形设置在多个颗粒与外延层之间的第一氧化层。可替选地，半导体器件还可以包括设置在多个颗粒与外延层之间并且接触外延层或颗粒中的至少之一的第一氧化层。多个第一氧化层之间的间隔距离可以与多个颗粒中的每一个的平均直径相同。可替选地，多个第一氧化层之间的间隔距离可以大于零并且小于数百微米。半导体器件还可以包括设置在颗粒之间和外延层上的第二氧化层。第二氧化层可以设置成与多个颗粒间隔开或接触多个颗粒。第二氧化层可以具有板状横截面形状。半导体器件还可以包括设置在多个颗粒与外延层之间的第一氧化层、以及设置在外延层上、多个第一氧化层之间的第二氧化层。第一氧化层和第二氧化层可以一体形成。可替选地，第一氧化层和第二氧化层可以设置成彼此间隔开。半导体器件还可以包括设置在衬底的底表面上的下电极。半导体器件还可以包括分别连接到多个颗粒的多个配线。多个颗粒可以彼此以相等的间隔或不同的间隔设置。多个颗粒可以具有以矩阵形式、蜂窝形式或无规形式布置的平面形状。颗粒中的每一个可以包括Ag、Al、Au、Cr、Cu、Ni、Ti或W中的至少一种。外延层或衬底中的至少之一可以包括IV族半导体、III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体中的至少一种。多个颗粒中的每一个的体积可以是数个立方微米至数百立方微米。外延层可以包括发光结构，其中，发光结构可以包括设置在衬底上的第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层。外延层可以包括：在衬底上的沟道层；以及电子供给层，其被设置在沟道层上并且与沟道层形成异质结界面，其中，簇电极可以设置在电子供给层上。第一氧化层在尺寸方面可以小于颗粒，第二氧化层在尺寸方面可以小于颗粒。有益效果根据本公开实施方案的半导体器件具有优异的击穿电压特性和改善的耐压特性，这是因为电极是多个颗粒的形式，使得电场不集中而是分散的，并且使得用于形成电极的掩蔽和蚀刻工艺不必要，从而降低了工艺成本并缩短了工艺时间。附图说明图1示出了根据一个实施方案的半导体器件的截面图。图2示出了根据另一实施方案的半导体器件的截面图。图3示出了根据又一实施方案的半导体器件的截面图。图4示出了根据又一实施方案的半导体器件的截面图。图5示出了根据又一实施方案的半导体器件的截面图。图6a至6c示出了根据本公开实施方案的各种半导体器件的平面图。图7a示出了根据比较例的半导体器件的截面图以及与其电场有关的图，图7b示出了图2所示的半导体器件的截面图以及与其电场有关的图。图8a至8d示出了制造图2所示的半导体器件的方法的工艺截面图。图9示出了图2所示的半导体器件的一个应用的截面图。图10示出了图2所示的半导体器件的另一应用的截面图。图11示出了根据本公开实施方案的发光器件封装件的截面图。具体实施方式在下文中，将描述示例性实施方案以具体地描述本专利技术并且详细地参考附图以帮助理解本专利技术。然而，根据本专利技术的实施方案可以以各种方式改变，并且本专利技术的范围不应被解释为限于以下描述的实施方案。根据本专利技术的实施方案旨在向本领域技术人员提供更完整的解释。在根据本专利技术的实施方案的以下描述中，将理解的是，当各个元件被称为形成在另一元件“上”或“下”时，其可以直接在另一元件“上”或“下”，或者可以间接地形成为在其间具有一个或多个中间元件。此外，还将理解，在元件“上”或“下”可以表示基于该元件的向上方向和向下方向。此外，说明书和权利要求书中的相对术语“第一”、“第二”、“顶部/上部/上方”、“底部/下部/下方”等可以用于区分任何一种物质或元件与其他物质或元件，并且不一定用于描述物质或元件之间的任何物理或逻辑关系、或特定顺序。在附图中，为了描述的清楚和方便，可以放大、省略或示意性地示出诸如层的厚度和大小的尺寸。此外，构成元件的尺寸并不精确地反映实际尺寸。图1示出根据实施方案的半导体器件100A的截面图。图1所示的半导体器件100A可以包括衬底110、外延层120以及簇电极130。外延层120可以设置在衬底110上。这里，衬底110或外延层120中的至少之一可以包括IV族半导体、III-V族化合物半导体或II-VI族化合物半导体中的至少一种。衬底110和外延层120中的每一个可以例如以IV族半导体(如碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、碳化硅(SiC))、III-V族化合物半导体(例如砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN))以及II-VI族化合物半导体(例如氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、碲化镉(CdTe))实现。此外，衬底110可以包括导电材料或非导电材料。例如，衬底110可以包括蓝宝石(Al2O3)、GaP、InP或Ga2O3中的至少一种。此外，衬底110和外延层120可以包括相同类型或不同类型的材料。簇电极130可以包括设置成彼此间隔开的、设置在外延层120上的并且电接触外延层120的多个颗粒。尽管簇电极130可以包括如图1所示的四个颗粒130-1、130-2、130-3和130-4，但实施方案不限于此。在另一实施方案中，包括在簇电极130中的颗粒的数目可以大于4或小于4。簇电极130的颗粒中的每一个可以包含银(Ag)、铝(Al)、金(Au)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、钛(Ti)或钨(W)中的至少一种。然而，实施方案不限于颗粒130-1至130-4中的每一个的特定结构材料。多个颗粒130-1至130-4可以以彼此相等或不同的间隔设置。参照图1，彼此相邻的颗粒130-1与130-2之间的间隔距离L1、彼此相邻的其他颗粒130-2与130-3之间的间隔距离L2、以及彼此相邻的其它颗粒130-3与130-4之间的间隔距离L3可以相同或不同。此外，多个颗粒130-1至130-4中的每一个的体积可以是数个立方微米至数百立方微米。然而，实施方案不限于多个颗粒130-1、130-2、130-3以及130-4的尺寸。多个颗粒130-1至130-4的体积可以彼此相等或不同。另外，多个颗粒130-1至130-4可以具有如图1所示的球形。但是实施方案不限于此。即，多个颗粒130-1、130-2、130-3和130-4可以具有球形、半球形或多面体中的至少一种的形状。另外，多个颗粒130-1至130-4可以具有相同或不同的形状。另外，图1所示的半导体器件100A还可以包括下电极140。下电极140可以设置在衬底110的底表面110A上。下电极140可以包含金属材料。例如，下电极140可以由难熔金属或这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底；在所述衬底上的外延层；以及设置在所述外延层上的簇电极，所述簇电极包括的多个颗粒并且接触所述外延层，所述颗粒设置成彼此间隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 KR 10-2014-01015111.一种半导体器件，包括：衬底；在所述衬底上的外延层；以及设置在所述外延层上的簇电极，所述簇电极包括的多个颗粒并且接触所述外延层，所述颗粒设置成彼此间隔开。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个颗粒包括球形、半球形或多面体中的至少一种的形状。3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括第一氧化层，所述第一氧化层以楔形设置在所述多个颗粒与所述外延层之间，或者设置在所述多个颗粒与所述外延层之间并且接触所述外延层或所述颗粒中的至少之一。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述多个第一氧化层之间的间隔距离与所述多个颗粒中的每一个的平均直径相同。5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述多个第一氧化层之间的间隔距离大于零并且小于数百微米。6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括设置在所述颗粒之间以及所述外延层上的第二氧化层。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述第二氧化层被设置成与所述多个颗粒间隔开。8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述第二氧化层被设置成接触所述多个颗粒。9.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述第二氧化层具有板状横截面形状。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹荣得，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR