[發明專利]基于氮化物的半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201110319085.6
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102544116A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 樸永煥;樸基烈;全祐徹
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H01L29/872
• 分類號: H01L29/872;H01L29/40;H01L21/329
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

根據35U.S.C§119，本申請要求于2010年12月9日提交的名稱為“Nitride?Based?Semiconductor?Device?And?Method?For?Manufacturing?The?Same(基于氮化物的半導體器件及其制造方法)”的韓國專利申請第10-2010-0125285號的優先權，其全部內容結合進本申請中作為參考。

技術領域

本發明涉及基于氮化物的半導體器件及其制造方法，更具體地，涉及能夠在較低導通電壓下進行操作并增大正向電流量的基于氮化物的半導體器件及其制造方法。

背景技術

在半導體器件中，肖特基二極管是使用肖特基接觸(其為金屬和半導體的結)的器件。作為肖特基二極管，存在利用二維電子氣(2DEG)作為電流移動溝道的基于氮化物的半導體器件。基于氮化物的半導體器件具有諸如藍寶石基板的基底、設置在該基底上的外延生長層以及設置在該外延生長層上的肖特基電極和歐姆電極。通常，肖特基電極用作陽極，而歐姆電極用作陰極。

然而，具有上述結構的基于氮化物的半導體肖特基二極管在滿足低導通電壓及低截止電流與增大反向泄漏電流之間存在折衷關系(trade-off?relation)。因此，在通常的基于氮化物的半導體器件中，很難實現在低導通電壓下增大正向電流量而不會導致反向泄漏電流的技術。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種能夠在低導通電壓下進行操作的基于氮化物的半導體器件。

本發明的另一個目的是提供一種具有增大的正向電流量的基于氮化物的半導體器件。

本發明的另一個目的是提供一種用于制造能夠在低導通電壓下進行操作的基于氮化物的半導體器件的方法。

本發明的另一個目的是提供一種用于制造能夠增大的正向電流量的基于氮化物的半導體器件的方法。

根據本發明的示例性實施方式，提供了一種基于氮化物的半導體器件，包括：基底；外延生長層，設置在基底上并且其內產生二維電子氣；以及電極結構，設置在外延生長層上，并且具有延伸進外延生長層以接觸二維電子氣的延伸部。

電極結構可包括與外延生長層肖特基接觸的肖特基電極，并且延伸部被設置在肖特基電極中。

延伸部可具有島形橫截面。

延伸部可被設置為具有柵格圖案(lattice(晶格)pattern)。

延伸部可具有環形橫截面。

延伸部可被設置為具有年輪形的圖案。

電極結構可包括與外延生長層歐姆接觸的歐姆電極，并且延伸部可被設置在歐姆電極中。

該電極結構可包括：肖特基電極，設置在外延生長層的中間區域中，并與外延生長層肖特基接觸；以及歐姆電極，沿外延生長層的邊緣區域設置以具有圍繞肖特基電極的環形形狀，并與外延生長層歐姆接觸。

該電極結構可包括：歐姆電極，設置在外延生長層的一側上，并與外延生長層歐姆接觸；以及肖特基電極，在外延生長層的另一側上與歐姆電極相對，并與外延生長層肖特基接觸。

根據本發明的示例性實施方式，提供了一種用于制造基于氮化物的半導體器件的方法，包括：制備基底；在基底上形成外延生長層，該外延生長層在其內部產生二維電子氣；以及在外延生長層上形成電極結構，該電極結構延伸進外延生長層以接觸二維電子氣。

形成電極結構可包括：在外延生長層上形成暴露二維電子氣的凹陷部；在外延生長層上形成覆蓋外延生長層并填充凹陷部的金屬層；以及圖案化金屬層。

形成凹陷部可包括：在外延生長層的中間區域中形成第一凹陷部；以及在外延生長層的邊緣區域中形成第二凹陷部，其中，形成金屬層包括：在填充第一凹陷部以接觸二維電子氣的同時，形成與外延生長層肖特基接觸的肖特基電極；以及在填充第二凹陷部以接觸二維電子氣的同時，形成與外延生長層歐姆接觸的歐姆電極。

形成凹陷部可在用于在基于氮化物的半導體器件之間進行分離的臺面處理期間被執行。

制備基底可包括至少制備硅基板、碳化硅基板以及藍寶石基板中的任意一種。

形成外延生長層可包括：通過使用基底作為籽晶層(seed?layer)執行外延生長處理而在基底上生長下部氮化物層；以及使用下部氮化物層作為籽晶層而在下部氮化物層上生長上部氮化物層，該上部氮化物層具有比下部氮化物層更寬的能量帶隙。

附圖說明

圖1是示出根據本發明示例性實施方式的基于氮化物的半導體器件的平面視圖；

圖2是沿圖1的I-I’線截取的截面圖；