CN110634867B - 半导体装置及其制造方法 - Google Patents

半导体装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110634867B
CN110634867B CN201910855069.5A CN201910855069A CN110634867B CN 110634867 B CN110634867 B CN 110634867B CN 201910855069 A CN201910855069 A CN 201910855069A CN 110634867 B CN110634867 B CN 110634867B
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor layer
layer
doped semiconductor
doped
conductive structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910855069.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110634867A (zh
Inventor
郝荣晖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innoscience Zhuhai Technology Co Ltd
Original Assignee
Innoscience Zhuhai Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innoscience Zhuhai Technology Co Ltd filed Critical Innoscience Zhuhai Technology Co Ltd
Priority to CN201910855069.5A priority Critical patent/CN110634867B/zh
Priority to US16/729,579 priority patent/US10971617B2/en
Publication of CN110634867A publication Critical patent/CN110634867A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110634867B publication Critical patent/CN110634867B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7781—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with inverted single heterostructure, i.e. with active layer formed on top of wide bandgap layer, e.g. IHEMT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
    • H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/8252—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using III-V technology
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0605—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits made of compound material, e.g. AIIIBV
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/201—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys
    • H01L29/205—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
    • H01L29/66462—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET] with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7782—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7782—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
    • H01L29/7783—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7782—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
    • H01L29/7783—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
    • H01L29/7784—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material with delta or planar doped donor layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1066—Gate region of field-effect devices with PN junction gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/2003—Nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/26—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, elements provided for in two or more of the groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22, H01L29/24, e.g. alloys
    • H01L29/267—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, elements provided for in two or more of the groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22, H01L29/24, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

本公开的一些实施例提供一种半导体器件(semiconductor device)。所述半导体器件包含：衬底。势垒层，设置于所述衬底上。第一沟道层，设置于所述势垒层上。第一闸极导体，设置于所述第一沟道层上。第一经掺杂半导体层，设置于所述第一闸极导体和所述第一沟道层之间。所述势垒层的禁带宽度大于所述第一沟道层的禁带宽度。

Description

半导体装置及其制造方法
技术领域
本揭露系关于一种半导体器件，特别系关于互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)器件。
背景技术
包括直接能隙(direct bandgap)半导体之组件，例如包括三五族材料或III-V族化合物(Category:III-V compounds)之半导体组件，由于其特性而可在多种条件或环境(例如不同电压、频率)下操作(operate)或运作(work)。
上述半导体组件可包括异质界面双极晶体管(Heterojunction BipolarTransistor,HBT)、异质界面场效晶体管(Heterojunction Field Effect Transistor,HFET)、高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)，或调变掺杂场效晶体管(MOdulation-Doped FET,MODFET)等。
发明内容
本公开的一些实施例提供一种半导体器件(semiconductor device)。所述半导体器件包含：衬底；势垒层，设置于所述衬底上；第一沟道层，设置于所述势垒层上；第一闸极导体，设置于所述第一沟道层上；及第一经掺杂半导体层，设置于所述第一闸极导体和所述第一沟道层之间，其中所述势垒层的禁带宽度大于所述第一沟道层的禁带宽度。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下具体实施方式容易理解本公开的各方面。应注意，各个特征可以不按比例绘制。实际上，为了论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图(side view)；
图2A为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图；
图2B为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图。
图2C为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图。
图3A为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图；
图3B为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图；
图3C为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图；以及
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F及图4G所示为制造根据本案之某些实施例的半导体器件之若干操作。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实施所提供的标的物的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例。当然，这些只是实例且并不意欲为限制性的。在本公开中，在以下描述中对第一特征形成在第二特征上或上方的叙述可包含第一特征与第二特征直接接触形成的实施例，并且还可包含额外特征可形成于第一特征与第二特征之间从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可以在各种实例中重复参考标号和/或字母。此重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
下文详细论述本公开的实施例。然而，应了解，本公开提供的许多适用概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅是说明性的且并不限制本公开的范围。
直接能隙材料，例如III-V族化合物，可包括但不限于，例如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、砷化铟镓(InGaAs)、砷化铝镓(InAlAs)等。
图1为根据本案之某些实施例的半导体器件1a的侧视图。
如图1所示，结构1a可包括衬底10、缓冲层11、半导体层12、半导体层13、半导体层14、经掺杂半导体层151、经掺杂半导体层152、钝化层16、经掺杂半导体层17、导电结构181、导电结构182、及导电结构183。
衬底10可包括，例如但不限于，硅(Si)、经掺杂硅(doped Si)、碳化硅(SiC)、硅化锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、或其他半导体材料。衬底102可包括，例如但不限于，蓝宝石(sapphire)、绝缘层上覆硅(Silicon On Insulator，SOI)或其他适合之材料。在一些实施例中，衬底102还可包括经掺杂区域(图1未标示)，例如p阱(p-well)、n阱(n-well)等。
缓冲层11可设置于衬底10上。在一些实施例中，缓冲层11可包括氮化物(nitrides)。在一些实施例中，缓冲层11可包括，例如但不限于，氮化铝(AlN)。在一些实施例中，缓冲层11可包括，例如但不限于，氮化铝镓(AlGaN)。缓冲层11可包括多层结构。缓冲层11可包括单层结构。
半导体层12可设置于缓冲层11上。半导体层12可包括III-V族材料。半导体层12可包括，例如但不限于，III族氮化物。半导体层12可包括，例如但不限于，GaN。半导体层12可包括，例如但不限于，AlN。半导体层12可包括，例如但不限于，InN。半导体层12可包括，例如但不限于，化合物InxAlyGa1-x-yN，其中x+y≦1。半导体层12可包括，例如但不限于，化合物AlyGa(1-y)N，其中y≦1。
半导体层13可设置于半导体层12上。半导体层13可包括III-V族材料。半导体层13可包括，例如但不限于，III族氮化物。半导体层13可包括，例如但不限于，GaN。半导体层13可包括，例如但不限于，AlN。半导体层13可包括，例如但不限于，InN。半导体层13可包括，例如但不限于，化合物InxAlyGa1-x-yN，其中x+y≦1。半导体层13可包括，例如但不限于，化合物AlyGa(1-y)N，其中y≦1。
半导体层13及半导体层12之间可形成异质界面。半导体层13可具有较半导体层12相对较大之能带间隙。例如，半导体层13可包括AlGaN，AlGaN可具有约4eV的能带间隙，半导体层12可包括GaN，GaN可具有约3.4eV的能带间隙。
半导体层14可设置于半导体层13上。半导体层14可包括III-V族材料。半导体层14可包括，例如但不限于，III族氮化物。半导体层14可包括，例如但不限于，GaN。半导体层14可包括，例如但不限于，AlN。半导体层14可包括，例如但不限于，InN。半导体层14可包括，例如但不限于，化合物InxAlyGa1-x-yN，其中x+y≦1。半导体层14可包括，例如但不限于，化合物AlyGa(1-y)N，其中y≦1。
半导体层14及半导体层13之间可形成异质界面。半导体层14可具有较半导体层13相对较小的能带间隙。例如，半导体层14可包括GaN，GaN可具有约3.4eV的能带间隙，半导体层13可包括AlGaN，AlGaN可具有约4eV的能带间隙。
经掺杂半导体层151可设置于半导体层14上。经掺杂半导体层151可包括经掺杂III-V族材料。经掺杂半导体层151可包括p型III-V族材料。经掺杂半导体层151可包括，例如但不限于，p型III族氮化物。经掺杂半导体层151可包括，例如但不限于，p型GaN。经掺杂半导体层151可包括，例如但不限于，p型AlN。经掺杂半导体层151可包括，例如但不限于，p型InN。当经掺杂半导体层151包括p型III-V族材料时，经掺杂半导体层151的掺杂材料可包括，例如但不限于，Mg、Zn和Ca中的至少一者。
经掺杂半导体层152可设置于半导体层14上。经掺杂半导体层152可包括经掺杂III-V族材料。经掺杂半导体层152可包括p型III-V族材料。经掺杂半导体层152可包括，例如但不限于，p型III族氮化物。经掺杂半导体层152可包括，例如但不限于，p型GaN。经掺杂半导体层152可包括，例如但不限于，p型AlN。经掺杂半导体层152可包括，例如但不限于，p型InN。当经掺杂半导体层152包括p型III-V族材料时，经掺杂半导体层152的掺杂材料可包括，例如但不限于，Mg、Zn和Ca中的至少一者。
经掺杂半导体层17可设置于半导体层14上。经掺杂半导体层17可包括经掺杂III-V族材料。经掺杂半导体层17可包括n型III-V族材料。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型III族氮化物。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型GaN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型AlN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型InN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型AlGaN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型InGaN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型InAlN。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型AlInGaN。当经掺杂半导体层17包括n型III-V族材料时，经掺杂半导体层17的掺杂材料可包括，例如但不限于，Si、Ge中的至少一者。
经掺杂半导体层17也可包括其他n型半导体材料。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型Ga2O3。经掺杂半导体层17可包括，例如但不限于，n型SiC。当经掺杂半导体层17包括n型Ga2O3时，经掺杂半导体层17的掺杂材料可包括，例如但不限于，Si、Ge中的至少一者。当经掺杂半导体层17包括n型SiC时，经掺杂半导体层17的掺杂材料可包括，例如但不限于，Si、Ge中的至少一者。
经掺杂半导体层17可具有约5nm至约200nm的厚度。经掺杂半导体层17可具有约50nm至约150nm的厚度。经掺杂半导体层17可具有约80nm至约120nm的厚度。经掺杂半导体层17可具有约1017cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。经掺杂半导体层17可具有约1019cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。经掺杂半导体层17可具有约1020cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。
导电结构181可设置于半导体层14上。导电结构181可设置于经掺杂半导体层151上，使得经掺杂半导体层151位于半导体层14和导电结构181之间。导电结构181可包括金属。导电结构181可包括，例如但不限于，金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)。导电结构181可包括金属化合物。导电结构181可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、碳化钨(WC)。
导电结构182可设置于半导体层14上。导电结构182可设置于经掺杂半导体层152上，使得经掺杂半导体层152位于半导体层14和导电结构182之间。导电结构181可包括金属。导电结构181可包括，例如但不限于，金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)。导电结构181可包括金属化合物。导电结构181可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、碳化钨(WC)。
导电结构183可设置于半导体层14上。导电结构183可设置于经掺杂半导体层17上，使得经掺杂半导体层17位于半导体层14和导电结构183之间。
导电结构183可包括金属。导电结构183可包括，例如但不限于，金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)、钽(Ta)。导电结构183可包括金属化合物。导电结构183可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、碳化钨(WC)。
导电结构181可作为半导体器件的源极导体。导电结构182可作为半导体器件的漏极导体。导电结构183可作为半导体器件的闸极导体。虽然可作为源极导体的导电结构181与可作为漏极导体的导电结构182在图1中分别地设置在可作为闸极导体的导体结构183的两侧，但导电结构181、导电结构182及导电结构183可因设计需求而在本案其他实施例中有不同的配置。
结构1a还可包括钝化层16。钝化层16可设置于半导体层14上。钝化层16可介于经掺杂半导体层151和经掺杂半导体层17之间。钝化层16可介于经掺杂半导体层152和经掺杂半导体层17之间。钝化层16可介于导电结构181和导电结构183之间。钝化层16可介于导电结构182和导电结构183之间。钝化层16可包括介电材料。钝化层16可包括，例如但不限于，氮化硅(SiNx)。钝化层16可包括，例如但不限于，二氧化硅(SiO2)。钝化层16可包括，例如但不限于，Al2O3。钝化层16可包括，例如但不限于，HfO2。
图2A为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图。
如图2A所示，载体20可包括如图1所示的衬底10、缓冲层11及半导体层12。载体20可用于承载设置于其上的半导体器件。载体20至少可用于承载设置于其上的半导体层13及半导体层14。
半导体层13可设置于载体20上。
半导体层14可设置于载体20上。半导体层14可设置于半导体层13上。半导体层14可设置于半导体层13上，使得半导体层13位于载体20和半导体层14之间。半导体层14可形成于半导体层13之后。半导体层14可具有与半导体层13不同的材料。半导体层14及半导体层13之间可形成异质界面。半导体层14可具有较半导体层13相对较小之能带间隙。例如，半导体层14可包括GaN，GaN可具有约3.4eV的能带间隙，半导体层13可包括AlGaN，AlGaN可具有约4eV的能带间隙。例如，半导体层14可包括GaN，InN可具有约1.97eV的能带间隙，半导体层13可包括AlN，AlN可具有约6eV的能带间隙。由于半导体层14的能带间隙较半导体层13的能带间隙小且因为半导体层14是形成于半导体层13之后，异质界面的极化现象(polarization)可在能带间隙较小的半导体层14中形成二维空穴气(two dimensionalhole gas,2DHG)141。由于半导体层14的能带间隙较半导体层13的能带间隙小，异质界面的极化现象可在能带间隙较小的半导体层14中且在靠近半导体层14和半导体层13的界面处形成2DHG 141。
图2B为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图。
图2B所示结构类似于图2A所示结构，不同之处在于还包括设置于载体20上方的经掺杂半导体层17及导电结构183。
经掺杂半导体层17可设置于半导体层14上。经掺杂半导体层17可设置于半导体层14和导电结构183之间。经掺杂半导体层17可包括n型半导体材料。经掺杂半导体层17可包括n型III-V族材料。
当不施加电压于导电结构183时(V1大体上(substantially)为0或大体上为接地电压位准(ground voltage level))，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方的2DHG141被耗尽(depleted)。当不施加电压于导电结构183时(V1大体上为0或大体上为接地电压位准)，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方并在半导体层14中的2DHG 141被耗尽。当不施加电压于导电结构183时(V1大体上为0或大体上为接地电压位准)，经掺杂半导体层17可使得导电结构183下方无2DHG 141。当不施加电压于导电结构183时(V1大体上为0或大体上为接地电压位准)，经掺杂半导体层17可使得在半导体层14中的2DHG 141被阻断。
当对导电结构183施加的电压量值小于一临限值时(|V1|<|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方的2DHG 141被耗尽。当对导电结构183施加的电压量值小于一临限值时(|V1|<|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方并在半导体层14中的2DHG 141被耗尽。当对导电结构183施加的电压量值小于一临限值时(|V1|<|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得导电结构183下方无2DHG 141。当对导电结构183施加的电压量值小于一临限值时(|V1|<|Vth|)时，经掺杂半导体层17可使得在半导体层14中的2DHG 141被阻断。
图2C为根据本案之某些实施例的半导体器件的部分的侧视图。
图2C所示结构类似于图2B所示结构，不同之处在于施加在导电结构183上的电压V2不同于图2B所示的V1。
当对导电结构183施加的电压量值大于或等于一临限值时(|V2|≧|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方的2DHG被恢复(recovered)。当对导电结构183施加的电压量值大于或等于一临限值时(|V2|≧|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得在导电结构183下方并在半导体层14中的2DHG被恢复。当对导电结构183施加的电压量值大于或等于一临限值时(|V2|≧|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得导电结构183下方具有2DHG。当对导电结构183施加的电压量值大于或等于一临限值时(|V2|≧|Vth|)，经掺杂半导体层17可使得在半导体层14中的2DHG 141被连通。
图3A为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图。
如图3A所示，半导体器件1可包括结构1a及结构1b。
结构1a可包括衬底10、缓冲层11、半导体层12、半导体层13、半导体层14、经掺杂半导体层151、经掺杂半导体层152、钝化层16、经掺杂半导体层17、导电结构181、导电结构182、及导电结构183。
在结构1a中，半导体层13可作为势垒层。在结构1a中，半导体层13可作为设置于衬底10、缓冲层11及半导体层12上的势垒层。
在结构1a中，半导体层14可作为沟道层。在结构1a中，半导体层14可作为设置于半导体层13上的沟道层。在结构1a中，半导体层14的禁带宽度小于半导体层13的禁带宽度。在结构1a中，2DHG可形成于半导体层14中。在结构1a中，2DHG可形成于半导体层14中并并靠近半导体层13和半导体层14的界面。
在结构1a中，经掺杂半导体层151可作为欧姆接触(ohmic contact)。在结构1a中，经掺杂半导体层151可作为在导电结构183和半导体层14之间的欧姆接触。在结构1a中，经掺杂半导体层151可具有与经掺杂半导体层17不同的掺杂极性。
在结构1a中，经掺杂半导体层152可作为欧姆接触。在结构1a中，经掺杂半导体层152可作为在导电结构182和半导体层14之间的欧姆接触。在结构1a中，经掺杂半导体层152可具有与经掺杂半导体层17不同的掺杂极性。
在结构1a中，钝化层16可用于将结构1a与其他半导体器件，例如但不限于，结构1b电隔离。
在结构1a中，经掺杂半导体层17可作为***层(insert layer)。在结构1a中，经掺杂半导体层17可作为设置于半导体层14和导电结构183之间的***层。在结构1a中，经掺杂半导体层17可耗尽在半导体层14中的2DHG。在结构1a中，经掺杂半导体层17可耗尽在半导体层14中并在导电结构183下的2DHG。在结构1a中，在不对导电结构183施加任何电压的情况下，经掺杂半导体层17可使得半导体层14中的2DHG被阻断。在结构1a中，经掺杂半导体层17可实现增强型(enhancement mode)半导体器件。
在结构1a中，导电结构181可作为，例如但不限于，源极导体。在结构1a中，导电结构181可作为，例如但不限于，漏极导体。
在结构1a中，导电结构182可作为，例如但不限于，漏极导体。在结构1a中，导电结构182可作为，例如但不限于，源极导体。
在结构1a中，导电结构183可作为闸极导体。在结构1a中，导电结构183可经组态以恢复半导体层14中的2DHG。在结构1a中，导电结构183可经施加电压以恢复半导体层14中的2DHG。在结构1a中，导电结构183可经施加电压以恢复半导体层14中并在导电结构183下方的2DHG。在结构1a中，导电结构183可经施加电压以控制导电结构181和导电结构182之间的导通。
再参照图3A，结构1b可包括衬底10、缓冲层11、半导体层12、半导体层13、钝化层16、经掺杂半导体层19、导电结构184、导电结构185、及导电结构186。
在结构1b中，半导体层12可作为沟道层。在结构1b中，半导体层12可作为设置于半导体层13下的沟道层。在结构1b中，半导体层12的禁带宽度小于半导体层13的禁带宽度。在结构1b中，二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)可形成于半导体层12中。在结构1b中，2DEG可形成于半导体层12中并并靠近半导体层13和半导体层12的界面。
在结构1b中，半导体层13可作为势垒层。在结构1a中，半导体层13可作为设置于衬底10、缓冲层11及半导体层12上的势垒层。
在结构1b中，钝化层16可用于将结构1b与其他半导体器件，例如但不限于，结构1a电隔离。
经掺杂半导体层19可设置于半导体层13上。经掺杂半导体层19可包括经掺杂III-V族材料。经掺杂半导体层19可包括n型III-V族材料。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型III族氮化物。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型GaN。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型AlN。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型InN。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型AlGaN。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型InGaN。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型InAlN。当经掺杂半导体层19包括p型III-V族材料时，经掺杂半导体层19的掺杂材料可包括，例如但不限于，Mg、Zn、Ca中的至少一者。
经掺杂半导体层19也可包括其他p型半导体材料。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型CuO。经掺杂半导体层19可包括，例如但不限于，p型NiOx。当经掺杂半导体层19包括p型CuO时，经掺杂半导体层19的掺杂材料可包括，例如但不限于，Mg、Zn、Ca中的至少一者。当经掺杂半导体层19包括p型NiOx时，经掺杂半导体层19的掺杂材料可包括，例如但不限于，Mg、Zn、Ca中的至少一者。
经掺杂半导体层19可具有约10nm至约200nm的厚度。经掺杂半导体层19可具有约50nm至约150nm的厚度。经掺杂半导体层19可具有约80nm至约120nm的厚度。经掺杂半导体层19可具有约1017cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。经掺杂半导体层19可具有约1019cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。经掺杂半导体层19可具有约1020cm-3至约1021cm-3的掺杂浓度。经掺杂半导体层19的掺杂浓度可为p型。
导电结构184可设置于半导体层13上。导电结构184可包括金属。导电结构184可包括，例如但不限于，铝(Al)、钛(Ti)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)。导电结构184可包括金属化合物。导电结构184可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)。
导电结构185可设置于半导体层13上。导电结构185可包括金属。导电结构185可包括，例如但不限于，铝(Al)、钛(Ti)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)。导电结构185可包括金属化合物。导电结构185可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)。
导电结构186可设置于半导体层13上。导电结构186可设置于经掺杂半导体层19上，使得经掺杂半导体层19位于半导体层13和导电结构186之间。
导电结构186可包括金属。导电结构186可包括，例如但不限于，金(Au)、铂(Pt)钛(Ti)、钯(Pd)、镍(Ni)、钨(W)。导电结构186可包括金属化合物。导电结构186可包括，例如但不限于，氮化钛(TiN)。
在结构1b中，导电结构184可作为，例如但不限于，源极导体。在结构1b中，导电结构184可作为，例如但不限于，漏极导体。
在结构1b中，导电结构185可作为，例如但不限于，漏极导体。在结构1b中，导电结构184可作为，例如但不限于，源极导体。
在结构1b中，导电结构186可作为闸极导体。在结构1b中，导电结构186可经组态以控制半导体层12中的2DEG。在结构1b中，导电结构186可经施加电压以控制半导体层12中的2DEG。在结构1b中，导电结构186可经施加电压以控制半导体层12中并在导电结构186下方的2DEG。在结构1b中，导电结构186可经施加电压以控制导电结构184和导电结构185之间的导通或关闭。
在一些实施例中，导电结构184可作为半导体器件的源极导体。导电结构185可作为半导体器件的漏极导体。导电结构186可作为半导体器件的闸极导体。虽然可作为源极导体的导电结构184与可作为漏极导体的导电结构185在图3A中分别地设置在可作为闸极导体的导体结构186的两侧，但导电结构184、导电结构185及导电结构186可因设计需求而在本案其他实施例中有不同的配置。
再参照图3A，结构1a可作为p沟道(p-channel)半导体器件。结构1a可作为p沟道场效晶体管。结构1a可作为增强型p沟道场效晶体管。结构1b可作为n沟道(n-channel)半导体器件。结构1b可作为n沟道场效晶体管。结构1b可作为增强型n沟道场效晶体管。结构1a可和结构1b形成CMOS器件。结构1a可和结构1b形成III-V族材料CMOS器件。结构1a可和结构1b形成增强型III-V族材料CMOS器件。
图3B为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图。
图3B所示的半导体器件1'和图3A所示的半导体器件1相似，差异在于图3A所示的半导体层13被半导体层13'取代、图3A所示的导电结构186被导电结构186'取代，且图3A所示的经掺杂半导体层19被消除(eliminated)。导电结构186'可具有和导电结构186相同或相似的结构。半导体层13'可具有和半导体层13相似的结构。
半导体器件1'可包括结构1a及结构1c。
在结构1c中，半导体层13'可设置于半导体层12上。在结构1c中，半导体层13'可设置于半导体层12和导体结构186'之间。在结构1c中，半导体层13'可直接接触导体结构186'。在结构1c中，半导体层13'可具有凹槽。半导体层13'可具有容纳导体结构186'的凹槽。在结构1c中，半导体层13'可具有凹陷区域。半导体层13'可具有容纳导体结构186'的凹陷区域。
导体结构186'可设置于半导体层13'上。导电结构186'可被半导体层13'所包围。导电结构186'可被半导体层13'所环绕。
在结构1c中，导电结构186'可作为闸极导体。在结构1c中，导电结构186'可经组态以控制半导体层12中的2DEG。在结构1c中，导电结构186'可经施加电压以控制半导体层12中的2DEG。在结构1c中，导电结构186'可经施加电压以控制半导体层12中并在导电结构186'下方的2DEG。在结构1c中，导电结构186'可经施加电压以控制导电结构184和导电结构185之间的导通或关闭。
再参照图3B，结构1a可作为p沟道半导体器件。结构1a可作为p沟道场效晶体管。结构1a可作为增强型p沟道场效晶体管。结构1c可作为n沟道半导体器件。结构1c可作为n沟道场效晶体管。结构1c可作为增强型n沟道场效晶体管。结构1a可和结构1c形成CMOS器件。结构1a可和结构1c形成III-V族材料CMOS器件。结构1a可和结构1c形成增强型III-V族材料CMOS器件。
图3C为根据本案之某些实施例的半导体器件的侧视图。
图3C所示的半导体器件1”和图3A所示的半导体器件1相似，差异在于图3A所示结构1a的半导体层13被半导体层13"取代，且图3A所示的半导体层12被消除(eliminated)。
半导体器件1”可包括结构1b及结构1d。
在结构1d中，半导体层13”可设置于缓冲层11上。在结构1d中，半导体层13”可直接设置于缓冲层11上。在结构1d中，半导体层13”可设置于缓冲层11和半导体层14之间。
在半导体器件1”中，结构1b和结构1d可具有相同的位准(level)。在半导体器件1”中，结构1b和结构1d可在大体上同一水平高度(elevation)。
再参照图3C，结构1d可作为p沟道半导体器件。结构1d可作为p沟道场效晶体管。结构1d可作为增强型p沟道场效晶体管。结构1b可作为n沟道半导体器件。结构1b可作为n沟道场效晶体管。结构1b可作为增强型n沟道场效晶体管。结构1d可和结构1b形成CMOS器件。结构1d可和结构1b形成III-V族材料CMOS器件。结构1d可和结构1b形成增强型III-V族材料CMOS器件。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F及图4G所示为制造根据本案之某些实施例的半导体器件之若干操作。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E描绘制造如图3A所示的半导体器件1之若干操作，但相似的操作亦可用于制造如图3C所示的半导体器件1”。
参照图4A，提供衬底10。在一些实施例中，衬底10上设置有缓冲层11。在一些实施例中，缓冲层11可透过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)及/或其他适当的沉积步骤形成。在一些实施例中，缓冲层11可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于衬底10上。
在一些实施例中，缓冲层11上设置有半导体层12。在一些实施例中，半导体层12可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成。在一些实施例中，半导体层12可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于缓冲层11上。
在一些实施例中，半导体层12上设置有半导体层13。在一些实施例中，半导体层13可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成。在一些实施例中，半导体层13可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层12上。应注意的系，半导体层13可在半导体层12之后形成。应注意的系，在设置半导体层13于半导体层12上可形成异质界面。应注意的系，所形成的半导体层13的能带间隙可较所形成的半导体层12的能带间隙大。应注意的系，由于半导体层13与半导体层12之间的所形成的异质界面的极化现象，在能带间隙较小的半导体层12中可形成2DEG。应注意的系，由于半导体层13与半导体层12之间的所形成的异质界面的极化现象，在能带间隙较小的半导体层12中且靠近半导体层12和半导体层13的界面处可形成2DEG。
在一些实施例中，半导体层13上设置有半导体层14。在一些实施例中，半导体层14可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成。在一些实施例中，半导体层14可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。应注意的系，半导体层14可在半导体层13之后形成。应注意的系，在设置半导体层14于半导体层13上可形成异质界面。应注意的系，所形成的半导体层14的能带间隙可较所形成的半导体层13的能带间隙小。应注意的系，由于半导体层14与半导体层13之间的所形成的异质界面的极化现象，在能带间隙较小的半导体层14中可形成2DHG。应注意的系，由于半导体层14与半导体层13之间的所形成的异质界面的极化现象，在能带间隙较小的半导体层14中且靠近半导体层14和半导体层13的界面处可形成2DHG。
在一些实施例中，半导体层14上设置有半导体层15。在一些实施例中，半导体层15可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成。在一些实施例中，半导体层15可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层14上。
参照图4B，经掺杂半导体层151可形成于半导体层14上。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由离子注入(ion implantation)而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由注入，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由注入，例如但不限于，p型掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由热扩散(thermal diffusion)而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由热扩散，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由热扩散，例如但不限于，p型掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层151可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。
再参照图4B，经掺杂半导体层152可形成于半导体层14上。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由离子注入而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由注入，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由注入，例如但不限于，p型掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由热扩散而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由热扩散，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由热扩散，例如但不限于，p型掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层152可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物到如图4A所示的半导体层15中而形成。
再参照图4B，半导体层15(图4B未绘示)的部分可被移除。在一些实施例中，半导体层15的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，半导体层15的部分可透过蚀刻而被移除。在一些实施例中，半导体层15的部分可被移除以形成经掺杂半导体层151及经掺杂半导体层152。在一些实施例中，半导体层15的部分可透过蚀刻而被移除以形成经掺杂半导体层151及经掺杂半导体层152。
再参照图4B，半导体层14的部分可被移除。在一些实施例中，半导体层14的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，半导体层14的部分可透过蚀刻而被移除。
参照图4C，钝化层16可透过沉积步骤形成。在一些实施例中，钝化层16可沉积于半导体层13上。在一些实施例中，钝化层16可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤沉积于半导体层13上。在一些实施例中，钝化层16可沉积于半导体层14上。在一些实施例中，钝化层16可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤沉积于半导体层14上。在一些实施例中，钝化层16可沉积于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，钝化层16可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤沉积于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，钝化层16可沉积于经掺杂半导体层152上。在一些实施例中，钝化层16可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤沉积于经掺杂半导体层152上。
再参照图4C，经掺杂半导体层17可形成于半导体层14上。经掺杂半导体层19可形成于半导体层14上并被钝化层16所包围。经掺杂半导体层17可形成于半导体层14上并被钝化层16所围绕。经掺杂半导体层17可透过沉积步骤形成于半导体层14上。在一些实施例中，经掺杂半导体层17可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层14上。
再参照图4C，在一些实施例中，经掺杂半导体层17可藉由离子注入而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层17可藉由注入，例如但不限于，n型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层17可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层17可藉由热扩散而形成。在一些实施例中，经经掺杂半导体层17可藉由热扩散，例如但不限于，n型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层17可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物而形成。应注意的系，经掺杂半导体层17可具有与经掺杂半导体层151相反的掺杂类型。例如，经掺杂半导体层17可具有n型掺杂物且经掺杂半导体层151可具有p型掺杂物。应注意的系，经掺杂半导体层17可具有与经掺杂半导体层152相反的掺杂类型。例如，经掺杂半导体层17可具有n型掺杂物且经掺杂半导体层152可具有p型掺杂物。
参照图4D，钝化层16的部分可被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过蚀刻而被移除。
再参照图4D，经掺杂半导体层19可形成于半导体层13上。经掺杂半导体层19可形成于半导体层13上并被钝化层16所包围。经掺杂半导体层19可形成于半导体层13上并被钝化层16所围绕。经掺杂半导体层19可透过沉积步骤形成于半导体层13上。在一些实施例中，经掺杂半导体层19可透过CVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。
再参照图4D，在一些实施例中，经掺杂半导体层19可藉由离子注入而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层19可藉由注入，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层19可藉由注入，例如但不限于，其他掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层19可藉由热扩散而形成。在一些实施例中，经经掺杂半导体层19可藉由热扩散，例如但不限于，p型掺杂物而形成。在一些实施例中，经掺杂半导体层19可藉由热扩散，例如但不限于，其他掺杂物而形成。应注意的系，经掺杂半导体层19可具有与经掺杂半导体层17相反的掺杂类型。例如，经掺杂半导体层19可具有p型掺杂物且经掺杂半导体层19可具有n型掺杂物。
参照图4E，钝化层16的部分可被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过蚀刻而被移除。
再参照图4E，导电结构181可形成于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，导电结构181可因移除钝化层16的部分而形成于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，导电结构181可透过CVD、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)、电镀(plating)、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构181可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层151上。
再参照图4E，导电结构182可形成于经掺杂半导体层152上。在一些实施例中，导电结构182可因移除钝化层16的部分而形成于经掺杂半导体层152上。在一些实施例中，导电结构182可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构182可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层152上。
再参照图4E，导电结构183可形成于经掺杂半导体层17上。在一些实施例中，导电结构183可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构183可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层17上。
再参照图4E，导电结构184可形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构184可因移除钝化层16的部分而形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构184可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构184可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。
再参照图4E，导电结构185可形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构185可因移除钝化层16的部分而形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构185可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构185可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。
再参照图4E，导电结构186可形成于经掺杂半导体层19上。在一些实施例中，导电结构186可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构186可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层19上。
图4A、图4B、图4C、图4F、图4G描绘制造如图3B所示的半导体器件1'之若干操作，但相似的操作亦可用于制造如图3C所示的半导体器件1”。
图4A、图4B、图4C所示之操作已如前所述。
参照图4F，钝化层16的部分可被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过蚀刻而被移除。
再参照图4F，半导体层13的部分可被移除。在一些实施例中，半导体层13的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，半导体层13的部分可透过蚀刻而被移除。
再参照图4F，在一些实施例中，部分被移除的半导体层13可具有凹槽。在一些实施例中，部分被移除的半导体层13可具有凹陷区域。在一些实施例中，部分被移除的半导体层13和部分被移除的钝化层16可具有凹槽。在一些实施例中，部分被移除的半导体层13和部分被移除的钝化层16可具有凹陷区域。
参照图4G，钝化层16的部分可被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过如黄光微影制程的方式被移除。在一些实施例中，钝化层16的部分可透过蚀刻而被移除。
再参照图4G，导电结构181可形成于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，导电结构181可因移除钝化层16的部分而形成于经掺杂半导体层151上。在一些实施例中，导电结构181可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构181可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层151上。
再参照图4G，导电结构182可形成于经掺杂半导体层152上。在一些实施例中，导电结构182可因移除钝化层16的部分而形成于经掺杂半导体层152上。在一些实施例中，导电结构182可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构182可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层152上。
再参照图4G，导电结构183可形成于经掺杂半导体层17上。在一些实施例中，导电结构183可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构183可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于经掺杂半导体层17上。
再参照图4G，导电结构184可形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构184可因移除钝化层16的部分而形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构184可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构184可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。
再参照图4G，导电结构185可形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构185可因移除钝化层16的部分而形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构185可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构185可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。
再参照图4G，导电结构186'可形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构186'可透过CVD、PVD、ALD、电镀、及/或其他适当的步骤形成。在一些实施例中，导电结构186'可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13上。在一些实施例中，导电结构186'可形成于半导体层13的凹槽中。在一些实施例中，导电结构186'可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13的凹槽中。在一些实施例中，导电结构186'可形成于半导体层13的凹陷区域中。在一些实施例中，导电结构186'可透过PVD及/或其他适当的沉积步骤形成于半导体层13的凹陷区域中。
再参照图4G，被形成的导体结构186'可被半导体层13所包围。在一些实施例中，被形成的导电结构186'可被半导体层13'所环绕。
如本文中所使用，为易于描述可在本文中使用空间相对术语例如“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“下部”、“左侧”、“右侧”等描述如图中所说明的一个组件或特征与另一组件或特征的关系。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语意图涵盖在使用或操作中的装置的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词同样可相应地进行解释。应理解，当一组件被称为“连接到”或“耦合到”另一组件时，其可直接连接或耦合到所述另一组件，或可存在中间组件。
如本文中所使用，术语“大约”、“基本上”、“大体”以及“约”用以描述和考虑小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可以指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极接近于发生的情况。如在本文中相对于给定值或范围所使用，术语“约”通常意指在给定值或范围的±10％、±5％、±1％或±0.5％内。范围可在本文中表示为从一个端点到另一端点或在两个端点之间。除非另外指定，否则本文中所公开的所有范围包括端点。术语“基本上共面”可指在数微米(μm)内沿同一平面定位，例如在10μm内、5μm内、1μm内或0.5μm内沿着同一平面的的的两个表面。当参考“基本上”相同的数值或特征时，术语可指处于所述值的平均值的±10％、±5％、±1％或±0.5％内的值。
前文概述本公开的若干实施例和细节方面的特征。本公开中描述的实施例可容易地用作用于设计或修改其它过程的基础以及用于执行相同或相似目的和/或获得引入本文中的实施例的相同或相似优点的结构。这些等效构造不脱离本公开的精神和范围并且可在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出不同变化、替代和改变。

Claims (9)

1.一种半导体器件(semiconductor device)，包含：
衬底；
势垒层，设置于所述衬底上；
第一沟道层，设置于所述势垒层上；
第一闸极导体，设置于所述第一沟道层上；
第一经掺杂半导体层，设置于所述第一闸极导体和所述第一沟道层之间，以使所述第一闸极导体与所述第一沟道层通过所述第一经掺杂半导体层纵向分隔开，其中所述势垒层的禁带宽度大于所述第一沟道层的禁带宽度，其中所述第一经掺杂半导体层包含n型半导体材料；
第一源极导体及第一漏极导体，设置于所述第一沟道层上，并与所述第一经掺杂半导体层横向分隔开，使得所述第一经掺杂半导体层的一对侧壁位于所述第一源极导体与所述第一漏极导体之间，且分别面向所述第一源极导体与所述第一漏极导体；
第二沟道层，设置于所述衬底和所述势垒层之间；
第二闸极导体，位于所述势垒层上，且所述第二沟道层自所述第一闸极导体下方延伸至所述第二闸极导体下方；
第二经掺杂半导体层，设置于所述第二闸极导体和所述势垒层之间，
其中所述势垒层的禁带宽度大于所述第二沟道层的禁带宽度，其中所述第二经掺杂半导体层包含p型半导体材料；
第二源极导体，设置于所述势垒层上；
第二漏极导体，设置于所述势垒层上，
其中所述第二漏极导体电连接到所述第一漏极导体；
第一欧姆接触，其位于所述第一源极导体和所述第一沟道层之间，其中所述第一欧姆接触包含p型III-V族层，且与所述第一经掺杂半导体层为分隔开的；以及
第二欧姆接触，其位于所述第一漏极导体和所述第一沟道层之间，其中所述第二欧姆接触包含p型III-V族层，且与所述第一经掺杂半导体层为分隔开的。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一经掺杂半导体层包含n型Ga2O3和n型SiC中之一者。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一经掺杂半导体层包含n型III-V族材料。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一经掺杂半导体层包含n型AlN、n型GaN、n型InN、n型AlGaN、n型InGaN、n型InAlN和n型AlInGaN中之一者。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一经掺杂半导体层具有约
(approximately)5nm至约(approximately)200nm之厚度。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一经掺杂半导体层具有约1017cm-3至约1021cm-3之掺杂浓度。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：
于所述第一沟道层中并靠近所述势垒层和所述沟道的界面形成二维空穴气(2DHG)。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：
所述势垒层包含第一III-V族材料，所述第一III-V族层包含AlGaN。
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中：
所述第一沟道层包含第二III-V族层，所述第二III-V族层包含GaN。
CN201910855069.5A 2019-09-10 2019-09-10 半导体装置及其制造方法 Active CN110634867B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910855069.5A CN110634867B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 半导体装置及其制造方法
US16/729,579 US10971617B2 (en) 2019-09-10 2019-12-30 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910855069.5A CN110634867B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 半导体装置及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110634867A CN110634867A (zh) 2019-12-31
CN110634867B true CN110634867B (zh) 2023-08-18

Family

ID=68972560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910855069.5A Active CN110634867B (zh) 2019-09-10 2019-09-10 半导体装置及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10971617B2 (zh)
CN (1) CN110634867B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111312712A (zh) 2020-02-25 2020-06-19 英诺赛科（珠海）科技有限公司 半导体器件及其制造方法
EP3944337A4 (en) * 2020-04-13 2022-07-13 Guangdong Zhineng Technology Co., Ltd. HOLE CHANNEL SEMICONDUCTOR TRANSISTOR, METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF AND USE
CN111613665B (zh) * 2020-06-04 2024-03-26 英诺赛科（珠海）科技有限公司 半导体装置及其制造方法
CN113035934B (zh) * 2021-03-12 2022-07-05 浙江集迈科微电子有限公司 GaN基HEMT器件及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105793997A (zh) * 2013-12-02 2016-07-20 Lg伊诺特有限公司 半导体器件和包括半导体器件的半导体电路
CN106847911A (zh) * 2017-03-28 2017-06-13 成都海威华芯科技有限公司 一种宽禁带iii‑v cmos应变场效应晶体管
CN107851612A (zh) * 2013-09-30 2018-03-27 赫尔实验室有限公司 Iii族氮化物互补式晶体管
CN108962752A (zh) * 2018-09-04 2018-12-07 苏州能屋电子科技有限公司 p型栅增强型HEMT器件及其制作方法
CN109952655A (zh) * 2016-11-23 2019-06-28 三菱电机株式会社 半导体器件和设计半导体器件的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7709859B2 (en) * 2004-11-23 2010-05-04 Cree, Inc. Cap layers including aluminum nitride for nitride-based transistors
JP5431652B2 (ja) * 2007-04-02 2014-03-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2013041986A (ja) * 2011-08-16 2013-02-28 Advanced Power Device Research Association ＧａＮ系半導体装置
JP5765147B2 (ja) * 2011-09-01 2015-08-19 富士通株式会社 半導体装置
KR101927411B1 (ko) * 2012-09-28 2018-12-10 삼성전자주식회사 2ｄｅｇ와 2ｄｈｇ를 이용한 반도체 소자 및 제조방법
US9006791B2 (en) * 2013-03-15 2015-04-14 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy III-nitride P-channel field effect transistor with hole carriers in the channel
TWI701715B (zh) * 2017-06-06 2020-08-11 黃知澍 N-face III族/氮化物磊晶結構及其主動元件與其積體化之極性反轉製作方法
US10002956B1 (en) * 2017-08-31 2018-06-19 Vanguard International Semiconductor Corporation High electron mobility transistor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107851612A (zh) * 2013-09-30 2018-03-27 赫尔实验室有限公司 Iii族氮化物互补式晶体管
CN105793997A (zh) * 2013-12-02 2016-07-20 Lg伊诺特有限公司 半导体器件和包括半导体器件的半导体电路
CN109952655A (zh) * 2016-11-23 2019-06-28 三菱电机株式会社 半导体器件和设计半导体器件的方法
CN106847911A (zh) * 2017-03-28 2017-06-13 成都海威华芯科技有限公司 一种宽禁带iii‑v cmos应变场效应晶体管
CN108962752A (zh) * 2018-09-04 2018-12-07 苏州能屋电子科技有限公司 p型栅增强型HEMT器件及其制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"p-Channel Enhancement and Depletion Mode GaN-Based HFETs With Quaternary Backbarriers";Herwig Hahn et al.;《IEEE Trans.on Elec.Dev.》;20131030;第60卷(第10期);第3005-3009页及附图1-7 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10971617B2 (en) 2021-04-06
CN110634867A (zh) 2019-12-31
US20210074837A1 (en) 2021-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110634867B (zh) 半导体装置及其制造方法
KR101773259B1 (ko) 질화갈륨(GaN) 고 전자이동도 트랜지스터용 구조체
WO2011013306A1 (ja) 半導体装置
CN111883588A (zh) 用于hemt器件的侧壁钝化
CN111490100B (zh) 半导体装置及其制造方法
CN111937156B (zh) 半导体器件和其制造方法
CN111509041B (zh) 半导体器件及其制造方法
CN110071173B (zh) 半导体装置及其制造方法
US11502170B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN112119505B (zh) 半导体装置结构及其制造方法
CN114402442B (zh) 氮化物基半导体装置及其制造方法
CN111129118A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN111758166A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN108352408B (zh) 半导体装置、电子部件、电子设备以及半导体装置的制造方法
CN111989780B (zh) 半导体装置结构和其制造的方法
US11588047B2 (en) Semiconductor component and manufacturing method thereof
CN111106163A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN111312711A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN111293174A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN115458597B (zh) 氮化物基半导体器件及其制造方法
CN115812253B (zh) 氮化物基半导体器件及其制造方法
WO2024113076A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2023197251A1 (en) Nitride-based semiconductor device and method for manufacturing the same
CN117374102A (zh) 半导体器件及其制造方法
TW202345402A (zh) 半導體裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant