氮化物基半导体器件及其制造方法技术

氮基半导体器件包括第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、氮化物导电层、第一栅电极以及第二栅电极。第二氮化物半导体层设置在所述第一氮化物半导体层上，所述第二氮化物半导体层的带隙大于所述第一氮化物半导体层的带隙。氮化物导电层设置在所述第二氮化物半导体层上。第一栅电极设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第一交界面。第二栅电极设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第二交界面，其中所述第一交界面与所述第二交界面为彼此分隔开的。界面与所述第二交界面为彼此分隔开的。界面与所述第二交界面为彼此分隔开的。

【技术实现步骤摘要】
氮化物基半导体器件及其制造方法


[0001]本公开总体上涉及一种氮化物基半导体器件。更确切地说，本公开涉及一种由非连续开孔布局设计而成的氮化物基半导体器件。

技术介绍

[0002]近年来，关于高电子迁移率晶体管(HEMT)的深入研究已经非常普遍，尤其是对于高功率切换和高频率应用。III族氮化物基HEMT利用具有不同带隙的两种材料之间的异质结界面来形成量子阱类结构，所述量子阱类结构容纳二维电子气体(2DEG)区，从而满足高功率/频率装置的需求。除了HEMT之外，具有异质结构的装置的实例进一步包含异质结双极晶体管(HBT)、异质结场效应晶体管(HFET)和调制掺杂FET(MODFET)。为了满足更多设计要求，HEMT装置需要变得更小。因此，在HEMT装置小型化的情况下，需要保持那些HEMT装置的可靠性。

技术实现思路

[0003]根据本公开的一个方面，提供一种氮基半导体器件，其特征在于，包括第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、氮化物导电层、第一栅电极以及第二栅电极。第二氮化物半导体层设置在所述第一氮化物半导体层上，所述第二氮化物半导体层的带隙大于所述第一氮化物半导体层的带隙。氮化物导电层设置在所述第二氮化物半导体层上。第一栅电极设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第一交界面。第二栅电极设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第二交界面，其中所述第一交界面与所述第二交界面为彼此分隔开的。
[0004]根据本公开的一个方面，提供一种用于制造半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：在第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成氮化物导电层；在所述氮化物导电层上形成沉积层；在所述沉积层中形成彼此分隔开的第一沟槽与第二沟槽；在所述第一沟槽中形成第一栅电极；以及在所述第二沟槽中形成第二栅电极。
[0005]根据本公开的一个方面，提供一种氮基半导体器件，其特征在于，包括第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、氮化物导电层、第一栅电极以及第二栅电极。第二氮化物半导体层设置在所述第一氮化物半导体层上，所述第二氮化物半导体层的带隙大于所述第一氮化物半导体层的带隙。氮化物导电层设置在所述第二氮化物半导体层上，所述氮化物导电层为长条状，并带有凹陷轮廓。第一栅电极设置在所述氮化物导电层上，并与所述凹陷轮廓分隔开。第二栅电极，其设置在所述氮化物导电层上，并与所述凹陷轮廓分隔开。
[0006]通过以上配置，即使在工艺流程中出现颗粒污染，并导致氮化物导电层被意外刻蚀，掺杂氮化物半导体层36在工艺流程期间也不会被暴露出来。因此，氮基半导体器件可具有高可靠度以及高良率。
附图说明
[0007]当结合附图阅读时，从以下详细描述容易地理解本公开的各方面。应注意，各种特征可不按比例绘制。也就是说，为了论述的清楚起见，各种特征的尺寸可任意增大或减小。在下文中参考图式更详细地描述本公开的实施例，在图式中：
[0008]图1是根据本公开的一些比较例的氮化物基半导体器件的俯视图；
[0009]图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F、图2G、图2H根据本公开的一些比较例展示用于制造氮基半导体器件的方法的不同阶段；
[0010]图3A是根据本公开的一些实施例的氮化物基半导体器件的俯视图；
[0011]图3B为对应图3A的线段II
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II
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的横切面图；
[0012]图3C为对应图3A的线段III
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III
’
的横切面图。
[0013]图4A是根据本公开的一些实施例的氮化物基半导体器件的俯视图；
[0014]图4B为对应图4A的线段IV
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IV
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的横切面图；
[0015]图4C为对应图4A的线段V
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V
’
的横切面图。
[0016]图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F根据本公开的一些实施例展示用于制造氮基半导体器件的方法的不同阶段；
[0017]图6A是根据本公开的一些实施例的氮化物基半导体器件的俯视图；以及
[0018]图6B为对应图6A的线段VII
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VII
’
的横切面图。
具体实施方式
[0019]在所有附图和详细描述中使用共同参考标号来指示相同或类似组件。根据结合附图作出的以下详细描述将容易理解本公开的实施例。
[0020]相对于某一组件或组件群组，或者组件或组件群组的某一平面，为相关联图中所展示的组件的定向指定空间描述，例如“上”、“上方”、“下方”、“向上”、“左”、“右”、“向下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”、“侧面”、“较高”、“较低”、“上部”、“之上”、“之下”等等。应理解，本文中所使用的空间描述仅出于说明的目的，且本文中所描述的结构的实际实施方案可任何定向或方式在空间上布置，前提为本公开的实施例的优点是不会因此类布置而有所偏差。
[0021]此外，应注意，在实际装置中，由于装置制造条件，描绘为近似矩形的各种结构的实际形状可能是曲形、具有圆形边缘、具有稍微不均匀的厚度等等。使用直线和直角只是为了方便表示层和特征。
[0022]在以下描述中，半导体器件/裸片/封装、其制造方法等被阐述为优选实例。所属领域的技术人员将显而易见，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下作出修改，包含添加和/或替代。可省略特定细节以免使本公开模糊不清；然而，编写本公开是为了使所属领域的技术人员能够在不进行不当实验的情况下实践本文中的教示。
[0023]图1是根据本公开的一些比较例的氮化物基半导体器件1的俯视图。氮化物基半导体器件1包含衬底10以及设置在衬底10上的电极12和14、掺杂氮化物半导体层15、氮化物导电层16以及栅电极17。掺杂氮化物半导体层15、氮化物导电层16以及栅电极17位在电极12和14之间。在比较例中，氮化物导电层16覆盖在掺杂氮化物半导体层15上，栅电极17覆盖在氮化物导电层16上。
[0024]如此的结构在制作工艺中，若是有颗粒污染制作环境，则会导致器件毁损。具体请见到图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F、图2G、图2H。图2A至图2H绘制的器件位置类似图1的线段I
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I
’
的位置，其为用于制造氮化物基半导体器件的方法的不同阶段。
[0025]如图2A所示，氮化物基半导体层20和22可依次形成于衬底10上方。掺杂氮化物半导体层15可形成于氮化物基半导体层22上方。于形成过程中，若是制作环境发生污染，则会有如颗粒24的存在。颗粒24黏附在掺杂氮化物半导体层15的表面。
[0026]如图2B所示，氮化物导电层16形成于掺杂氮化物半导体层15的表面。所形成的氮化物导电层16会覆盖颗粒24。氮化物导电层16会与颗粒24共形，并因此部分的氮化物导电层16与掺杂氮化物半导体层15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮基半导体器件，其特征在于，包括：第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，其设置在所述第一氮化物半导体层上，所述第二氮化物半导体层的带隙大于所述第一氮化物半导体层的带隙；氮化物导电层，其设置在所述第二氮化物半导体层上；第一栅电极，其设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第一交界面；以及第二栅电极，其设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第二交界面，其中所述第一交界面与所述第二交界面为彼此分隔开的。2.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述氮化物导电层沿着第一方向延伸且为长条状的，所述第一交界面与所述第二交界面为沿着所述第一方向排列。3.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述氮化物导电层沿着第一方向延伸，其中所述氮化物导电层为长条状，并带有凹陷轮廓。4.根据权利要求3所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述凹陷轮廓于俯视图中位在所述第一栅电极与所述第二栅电极之间。5.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述第一栅电极电气连接至所述第二栅电极。6.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述第一交界面与所述第二交界面具有不同的长度。7.根据权利要求6所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述第一交界面与所述第二交界面具有相同的宽度。8.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，还包括沉积层，其设置在所述氮化物导电层上，并位在所述第一交界面与所述第二交界面之间。9.根据权利要求1所述的氮基半导体器件，其特征在于，还包括：第三栅电极，其设置在所述氮化物导电层上，并与所述氮化物导电层形成第三交界面，其中所述第一交界面、所述第二交界面与所述第三交界面为彼此分隔开的。10.根据权利要求9所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述第一交界面与所述第二交界面之间的距离异于所述第二交界面与所述第三交界面之间的距离。11.根据权利要求10所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述第一交界面与所述第二交界面之间的距离小于所述第二交界面与所述第三交界面之间的距离。12.根据权利要求11所述的氮基半导体器件，其特征在于，所述氮化物导电层具有凹陷轮廓，且所述凹陷轮廓于俯视图中位在所述第二交界面与所述第三交界面之间。13.根据权利要求1所述的氮基半导体器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶朝栋，胡凯，何惠欣，黄敬源，
申请(专利权)人：英诺赛科苏州半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：