装置及相关联方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种半导体布置，其包括：由III‑V半导体材料制成的晶片；集成于所述晶片中的电阻器元件，所述电阻器元件包括由所述晶片的所述III‑V半导体材料中的第一植入材料界定的迹线，所述迹线通过环绕所述迹线的隔离区基本上与所述晶片的剩余部分电隔离。

Device and associated method

The invention discloses a semiconductor arrangement, comprising: a chip made of III V semiconductor material; a resistor element is integrated on the chip, the resistor element includes a trace defined by the first implant material of the wafer and the III V in semiconductor materials, the traces through the isolation region around the traces of the basically and the wafer remaining part of electrical isolation.

【技术实现步骤摘要】
装置及相关联方法
本公开涉及半导体布置的领域。具体来说，其涉及III-V半导体晶片中的一种集成电阻器元件。还公开一种形成集成电阻器元件的方法。
技术介绍
许多需要电阻器的基于III-V半导体的组件可使用形成于硅上的分立组件或电阻器。在下文中，公开电阻器于III-V半导体晶片(并且具体来说，氮化镓(GaN)晶片)中的集成。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供一种半导体布置，其包括：由III-V半导体材料制成的晶片；集成于所述晶片中的电阻器元件，所述电阻器元件包括由所述晶片的所述III-V半导体材料中的第一植入材料界定的迹线，所述迹线通过环绕所述迹线的隔离区基本上与所述晶片的剩余部分电隔离。这是有利的，因为提供第一植入材料以修改III-V半导体材料的二维电子气区并且从而增大III-V半导体材料的薄层电阻以方便地界定集成电阻器元件。在一个或多个实施例中，隔离区由晶片的III-V半导体材料中的第二植入材料界定。在一个或多个实施例中，隔离区通过沟槽隔离界定。在一个或多个实施例中，第一植入材料选自氩、氮、硼、磷、硅和砷。在一个或多个实施例中，电阻器元件包括第一端子和第二端子，其中迹线于其间延伸以在该第一端子与该第二端子之间提供电阻性通路，该第一端子和/或第二端子延伸到晶片的表面。在一个或多个实施例中，第一植入材料选自基于氩或氮的材料。在一个或多个实施例中，第二植入材料选自氩或氮材料。在一个或多个实施例中，第一植入材料与第二植入材料相同。在一个或多个实施例中，第一植入材料不同于第二植入材料。在一个或多个实施例中，迹线由晶片的具有第一浓度的第一植入材料的一部分界定，并且隔离区由晶片的环绕迹线并具有高于第一浓度的第二浓度的第二植入材料的一部分界定。因此，可提供第一浓度以控制二维电子气(2DEG)区的薄层电阻，而第二浓度在薄层电阻上可高至少一个、两个、三个或更多个数量级以电隔离迹线。第一植入材料和第二植入材料可重叠，但在其它实施例中，其并不重叠。将了解，当使用干式蚀刻沟槽隔离技术时，不需要第二植入材料。在一个或多个实施例中，半导体布置在晶片上包括另一集成组件，该另一电子组件包括形成于晶片的表面上的至少一个接合焊盘以实现至该电子组件的连接，该电阻器元件至少部分直接布置于该至少一个接合焊盘下方。在一个或多个实施例中，该电阻器元件完全位于该另一集成组件的区域的外侧。在一个或多个实施例中，电阻器元件的大部分区域直接布置于至少一个接合焊盘下方。在一个或多个实施例中，电阻器元件包括第一端子和第二端子，其中迹线于其间延伸以在该第一端子与该第二端子之间提供电阻性通路，并且其中电连接提供于该电阻器元件的该第一端子和该第二端子中的一者与所述接合焊盘之间。在一个或多个实施例中，该电子组件是HEMT，并且该至少一个接合焊盘包括该HEMT的源极接合焊盘、漏极接合焊盘和栅极接合焊盘中的一者。在一个或多个实施例中，该HEMT包括按耗尽或增强模式操作的肖特基或绝缘栅。在一个或多个实施例中，该电子组件是具有源极接合焊盘、漏极接合焊盘和栅极接合焊盘的HEMT，电阻器元件的第一端子连接至栅极接合焊盘，并且电阻器元件的第二端子连接至源极接合焊盘。在一个或多个实施例中，晶片由氮化镓、砷化镓、磷化铟、氮化铝、氮化铟镓或氧化镓(Ga2O3)制成。在一个或多个实施例中，集成于晶片中的电阻器元件包括有源集成组件或无源集成组件的一部分。在一个或多个实施例中，无源集成组件包括电感器、变压器或天线(例如用于移动电话)。在一个或多个实施例中，有源集成组件包括HEMT，并且电阻器元件包括在其二极管的漏极与源极之间的漂移区，并且电阻器元件在该二极管的阳极与阴极之间包括该二极管的漂移区。根据本公开的第二方面，提供一种包括第一方面的半导体布置的半导体封装。根据本公开的第三方面，提供一种包括第一方面的半导体布置或第二方面的半导体封装的电子设备。在一个或多个实施例中，该电子设备包括放大器、用于移动电话网络的小区塔、功率校正电路、半桥或全桥电路、电源、逆变器和其它电路拓扑结构。根据本公开的第四方面，提供一种形成集成电阻器元件的方法，其包括：通过离子植入将第一植入材料的离子植入到由III-V半导体材料制成的晶片中以界定用于形成所述电阻器元件的迹线；使所述迹线与晶片的剩余部分电隔离，从而形成至少环绕该迹线的隔离区。在一个或多个实施例中，该电隔离步骤包括通过将第二植入材料植入到晶片的III-V半导体材料中或通过沟槽隔离电隔离。在一个或多个实施例中，第一植入材料和第二植入材料是相同材料，并且该方法包括植入比隔离区低剂量的植入材料的离子以形成迹线。在一个或多个实施例中，该方法包括在基本上180keV下以1x1012至1x1013的剂量植入第一植入材料以形成迹线。将了解，可使用其它能量，例如足以达到二维电子气(2DEG)的能量，此可取决于植入物物质。在一个或多个实施例中，该方法包括在基本上180keV下以1x1013至1x1015的剂量植入第二植入材料以形成迹线。将了解，可使用其它能量，例如足以达到二维电子气(2DEG)的能量，此可取决于植入物物质。虽然本公开适于各种修改和替代形式，但其细节已通过图式中的实例显示并将被详细描述。然而，应理解，超出所述特定实施例范围的其它实施例也可行。还涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有修改、等效内容和替代实施例。以上论述并不打算表示当前或将来权利要求集合的范围内的每一个实例性实施例或每一个实施方案。以下这些图和具体实施方式还例示各种实例性实施例。结合随附图式考虑以下具体实施方式可更完全理解各种实例性实施例。附图说明现将参考随附图式仅通过实例描述一个或多个实施例，其中：图1A显示具有形成于其中的集成电阻器元件以及另一设备的III-V晶片；图1B显示沿着线x-x穿过图1的III-V晶片的横截面；图2和图3显示用以显示第一植入材料的离子植入的可能影响的穿过晶片的横截面的示意图；图4显示具有集成电阻器元件的晶体管的平面图；图5显示针对不同离子植入剂量电阻对温度的曲线图；图6显示示出方法的流程图；并且图7显示薄层电阻或电阻器长度对离子植入剂量的曲线图。具体实施方式许多需要电阻器的基于III-V半导体的组件可使用形成于硅上的分立组件或电阻器。在下文中，公开电阻器于III-V半导体晶片(并且具体来说，氮化镓(GaN)晶片)中的集成。本公开可允许使用需要使用大于由晶片提供的固有二维电子气(2DEG)薄层电阻的薄层电阻制造电阻性组件的基于GaN的(或者更一般来说，基于III-V的)设备的各种应用和电路拓扑结构。所公开方法提供用以有效且有利实现此要求的方式。因此，包括集成电阻器元件的半导体布置可有效形成并且因此可避免需要使用分立解决方案来实现相同技术目标，而同时，潜在地简化制造过程，从而增大产品可靠性并降低成本。图1A显示实例性半导体布置100，其包括由III-V半导体材料制成的晶片101，晶片101包括二维电子气(2DEG)区200。图1B显示沿着线x-x的一部分穿过晶片101的横截面。电阻器元件102提供成集成于晶片101中，电阻器元件102包括由第一植入材料的植入物300界定的晶片的III-V半导体材料中的迹线103，提供该迹线103以局部增大二维电子气区200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体布置，其特征在于包括：由III‑V半导体材料制成的晶片；集成于所述晶片中的电阻器元件，所述电阻器元件包括由所述晶片的所述III‑V半导体材料中的第一植入材料界定的迹线，所述迹线通过环绕所述迹线的隔离区基本上与所述晶片的剩余部分电隔离。

【技术特征摘要】
2016.01.18 EP 16151749.51.一种半导体布置，其特征在于包括：由III-V半导体材料制成的晶片；集成于所述晶片中的电阻器元件，所述电阻器元件包括由所述晶片的所述III-V半导体材料中的第一植入材料界定的迹线，所述迹线通过环绕所述迹线的隔离区基本上与所述晶片的剩余部分电隔离。2.根据权利要求1所述的半导体布置，其特征在于所述隔离区由所述晶片的所述III-V半导体材料中的第二植入材料或借助沟槽隔离界定。3.根据权利要求1所述的半导体布置，其特征在于所述隔离区由所述晶片的所述III-V半导体材料中的第二植入材料界定，并且所述迹线由所述晶片的具有第一浓度的所述第一植入材料的一部分界定，并且所述隔离区由所述晶片的环绕所述迹线并具有高于所述第一浓度的第二浓度的所述第二植入材料的一部分界定。4.根据任何前述权利要求所述的半导体布置，其特征在于所述半导体布置在所述晶片上包括另一集成组件，所述另一电子组件包括形成于所述晶片的表面上的至少一个接合焊盘以实现至所述另一集成电子组件的连接，所述电阻器元件至少部分直接布置于所述至少一个接合焊盘下方。5.根据权利要求3或权利要求4所述的半导体布置，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·安杰伊·加赫达，巴里·怀恩，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL