半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开的一些实施例提供了一种半导体装置。所述半导体装置包括：基板；设置在所述基板上的第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上并且具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；设置在所述第一氮化物半导体层上的欧姆接触；以及邻近所述欧姆接触的侧壁设置的间隔件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及其制造方法
本公开涉及一种半导体装置，具体涉及一种包含高电子迁移率晶体管(HEMT)的半导体装置。
技术介绍
包含直接带隙的半导体组件，例如，包含III-V材料或III-V化合物的半导体元件，由于其特性，可以在各种条件或环境(例如，不同的电压或频率)下工作。前述半导体组件可包含HEMT，异质结双极晶体管(HBT)，异质结场效应晶体管(HFET)或调制掺杂场效应晶体管(MODFET)。
技术实现思路
本公开的一些实施例提供了一种半导体装置。所述半导体装置包括：基板；设置在所述基板上的第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上并且具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；设置在所述第一氮化物半导体层上的欧姆接触；以及邻近所述欧姆接触的侧壁设置的间隔件。本公开的一些实施例提供了一种半导体装置。所述半导体装置包括：基板；设置在所述基板上的第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上并且具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；设置在所述第一氮化物半导体层上的欧姆接触；设置在所述第二氮化物半导体层上的第一钝化层；以及第二钝化层，设置在所述欧姆接触和所述第一钝化层上；其中在所述欧姆接触和所述第二钝化层之间限定空隙。本公开的一些实施例提供了一种用于制造半导体装置的方法。所述方法包括：提供半导体堆叠，所述半导体堆叠包括基板，所述基板上的第一氮化物半导体层和所述第一氮化物半导体层上的第二氮化物半导体层，其中所述第二氮化物半导体层具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；在所述第一氮化物半导体层上形成第一接触；形成附接到所述第一接触的侧壁的间隔件；以及在形成所述间隔件之后形成第二接触。附图说明从以下参考附图进行的详细描述中，本公开的各方面将变得容易理解。应当注意，各种特征可不按比例绘制。实际上，为了清楚描述的目的，可以任意增加或减小各种特征的尺寸。图1A是根据本公开的一些实施例的半导体装置的侧视图；图1B是根据本公开的一些实施例的半导体结构的放大侧视图；图1C是根据本公开的一些实施例的半导体结构的放大侧视图；图1D是根据本公开的一些实施例的半导体结构的放大侧视图；图2A、图2B、图2C、图2D、图2E、图2F和图2G示出了根据本公开的一些实施例的用于制造半导体装置的若干操作；图3A、图3B、图3C、图3D、图3E和图3F示出了根据本公开的一些实施例的用于制造半导体装置的若干操作；图4A是根据本公开的一些实施例的半导体装置的侧视图；图4B是根据本公开的一些实施例的半导体结构的放大侧视图；以及图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F示出了根据本公开的一些实施例的用于制造半导体装置的若干操作。具体实施方式以下公开内容提供了用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下面描述组件和布置的具体实例。当然，这些描述仅仅是实例，而不是限制性的。在本公开中，在以下描述中，对形成在第二特征上或上方的第一特征的描述可包含其中第一特征和第二特征形成为直接接触的实施例，且可进一步包含其中可在第一特征和第二特征之间形成附加特征以使得第一特征和第二特征不直接接触的实施例。另外，在本公开中，参考数字和/或字母可以在实例中重复。这种重复是为了简化和清楚的目的，并不表示所描述的各种实施例和/或配置之间的关系。下面详细描述本公开的实施例。然而，应了解，可在多个特定环境中实施由本公开提供的许多适用概念。所描述的具体实施例仅是说明性的，并不限制本公开的范围。例如III-V化合物的直接带隙材料可以包含但不限于例如砷化镓(GaAs)，磷化铟(InP)，氮化镓(GaN)，砷化铟镓(InGaAs)，砷化铟铝(InAlAs)等。图1A是根据本公开的一些实施例的半导体装置1的侧视图。如图1A所示，半导体装置1可包含基板10、半导体层12、半导体层14、导电结构16、间隔件18、钝化层22、另一钝化层24、又一钝化层25和导电结构16。基板10可以包含例如但不限于硅(Si)，掺杂硅(掺杂Si)，碳化硅(SiC)，硅化锗(SiGe)，砷化镓(GaAs)或其它合适的材料。例如，在一些实施例中，基板10可以包含本征半导体材料。例如，在一些其它实施例中，基板10可以包含p-型半导体材料。例如，在一些其它实施例中，基板10可包含掺杂有硼(B)的硅层。例如，在一些其它实施例中，基板10可以包含掺杂有镓(Ga)的硅层。例如，在一些其它实施例中，基板10可以包含n-型半导体材料。例如，在一些其它实施例中，基板10可以包含掺杂有砷(As)的硅层。例如，在一些其它实施例中，基板10可以包含掺杂有磷(P)的硅层。半导体层12可以设置在基板10上。半导体层12可以包含III-V材料。半导体层12可以是氮化物半导体层。半导体层12可以包含例如但不限于III族氮化物。半导体层12可以包含例如但不限于GaN。半导体层12可以包含例如但不限于AlN。半导体层12可以包含例如但不限于InN。半导体层12可以包含例如但不限于化合物InxAlyGa1-x-yN，其中x+y≤1。半导体层12可以包含例如但不限于化合物AlyGa(1-y)N，其中y≤1。缓冲层或成核层(图1A中未示出)可以形成或设置在基板10和半导体层12之间。缓冲层可以包含氮化物。在一些实施例中，缓冲层可以包含例如但不限于氮化铝(AlN)或其它合适的材料。在一些其它实施例中，缓冲层可以包含例如但不限于氮化铝镓(AlGaN)或其它合适的材料。缓冲层可以包含多层结构。缓冲层可以包含两个或更多个材料的循环堆叠的超晶格结构。缓冲层可以包含单层结构。半导体层14可以设置在半导体层12上。半导体层14可以包含III-V材料。半导体层14可以是氮化物半导体层。半导体层14可以包含例如但不限于III族氮化物。半导体层14可以包含例如但不限于化合物AlyGa(1-y)N，其中y≤1。半导体层14可以包含例如但不限于GaN。半导体层14可以包含例如但不限于AlN。半导体层14可以包含例如但不限于InN。半导体层14可以包含例如但不限于化合物InxAlyGa1-x-yN，其中x+y≤1。异质结可以形成在半导体层14和半导体层12之间。半导体层14可以具有大于半导体层12的带隙的带隙。例如，半导体层14可以包含具有约4eV带隙的AlGaN，并且半导体层12可以包含具有约3.4eV带隙的GaN。在半导体装置1中，半导体层12可以用作沟道层。在半导体装置1中，半导体层12可以用作设置在基板10上的沟道层。在半导体装置1中，半导体层14可以用作阻挡层。在半导体装置1中，半导体层14可以用作设置在半导体层12上的阻挡层。在半导体装置1中，半导体层12的带隙可小于半导体层14的带隙以在半导体层12中形成二维电子气(2DEG)。在半导体装置1中，半导体层12的带隙可以小于半导体层14的带隙以在半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n基板；/n设置在所述基板上的第一氮化物半导体层；/n第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上并且具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；/n设置在所述第一氮化物半导体层上的欧姆接触；以及/n与所述欧姆接触的侧壁相邻设置的间隔件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，包括：
基板；
设置在所述基板上的第一氮化物半导体层；
第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上并且具有大于所述第一氮化物半导体层的带隙的带隙；
设置在所述第一氮化物半导体层上的欧姆接触；以及
与所述欧姆接触的侧壁相邻设置的间隔件。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中由所述欧姆接触和所述间隔件限定空隙。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中在所述欧姆接触的所述侧壁和所述间隔件的表面之间限定空隙。


4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述欧姆接触的所述侧壁具有相对粗糙的表面。


5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中与所述欧姆接触的所述侧壁相邻的所述间隔件的表面具有相对光滑的表面。


6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中与所述欧姆接触的所述侧壁相邻的所述间隔件的第一表面具有比所述间隔件的第二表面相对粗糙的表面。


7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述间隔件的所述第一表面大体上(substantially)与所述欧姆接触的所述侧壁接触。


8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述间隔件具有凸面。


9.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括设置在所述第二氮化物半导体层和所述间隔件之间的第一钝化层。


10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中由所述欧姆接触、所述间隔件和所述第一钝化层限定空隙。


11.根据权利要求8所述的半导体装置，其中在所述欧姆接触的所述侧壁、所述间隔件的表面和所述第一钝化层的表面之间限定空隙。


12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述欧姆接触的所述侧壁具有相对粗糙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭宏，饶剑，张玉龙，
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：江苏;32