[發(fā)明專利]用于HEMT的集成肖特基二極管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310057428.5
• 申請(qǐng)日: 2013-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103337499A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格哈德·普雷希特爾;奧利弗·黑貝倫;克萊門斯·奧斯特邁爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/07
• 分類號(hào): H01L27/07;H01L21/822
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

1.一種晶體管器件，包括：

化合物半導(dǎo)體材料，所述化合物半導(dǎo)體材料位于半導(dǎo)體載體上；

源極區(qū)域和漏極區(qū)域，所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域在所述化合物半導(dǎo)體材料中由置于所述源極區(qū)域與漏極區(qū)域之間的溝道區(qū)域相互隔開(kāi)；

肖特基二極管，所述肖特基二極管與所述半導(dǎo)體載體集成；以及

觸點(diǎn)，所述觸點(diǎn)從所述源極區(qū)域以及所述漏極區(qū)域延伸穿過(guò)所述化合物半導(dǎo)體材料，并且與所述肖特基二極管電接觸，從而所述肖特基二極管并聯(lián)連接在所述源極區(qū)域與所述漏極區(qū)域之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，進(jìn)一步包括將源極觸點(diǎn)與所述半導(dǎo)體載體絕緣的電介質(zhì)材料，其中漏極觸點(diǎn)與所述半導(dǎo)體載體歐姆接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，其中所述觸點(diǎn)包括摻雜的多晶硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，其中所述肖特基二極管包括在所述半導(dǎo)體載體的背離所述化合物半導(dǎo)體材料的一側(cè)的金屬化層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體管器件，其中所述源極觸點(diǎn)延伸穿過(guò)所述半導(dǎo)體載體且與所述金屬化層接觸，并且所述漏極觸點(diǎn)延伸進(jìn)入所述半導(dǎo)體載體且在到達(dá)所述金屬化層前終止，以使通過(guò)所述半導(dǎo)體載體的一部分將所述金屬化層與所述漏極觸點(diǎn)分開(kāi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體管器件，其中所述半導(dǎo)體載體包括與所述金屬化層相接觸的摻雜較低的半導(dǎo)體區(qū)域和置于所述摻雜較低的半導(dǎo)體區(qū)域與所述化合物半導(dǎo)體材料之間的摻雜較高的半導(dǎo)體區(qū)域，所述源極觸點(diǎn)延伸穿過(guò)所述半導(dǎo)體載體并與所述金屬化層相接觸，所述漏極觸點(diǎn)延伸至所述摻雜較高的半導(dǎo)體區(qū)域，并且在到達(dá)所述摻雜較低的半導(dǎo)體區(qū)域前終止。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體管器件，其中所述金屬化層穿過(guò)所述半導(dǎo)體載體的至少一部分延伸至所述源極觸點(diǎn)，且所述漏極觸點(diǎn)延伸進(jìn)入所述半導(dǎo)體載體且在到達(dá)所述金屬化層之前終止，以使通過(guò)所述半導(dǎo)體載體的一部分將所述金屬化層與所述漏極觸點(diǎn)分隔開(kāi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體管器件，其中由所述半導(dǎo)體載體的至少厚0.5μm的區(qū)域?qū)⑺雎O觸點(diǎn)與所述金屬化層隔開(kāi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，其中所述化合物半導(dǎo)體材料包括GaN，并且所述溝道區(qū)域包括形成在GaN中的二維電子氣。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，其中所述半導(dǎo)體載體包括Si、SiC或藍(lán)寶石。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管器件，其中所述肖特基二極管具有0.7V或小于0.7V的正向電壓。

12.一種制造晶體管器件的方法，包括：

在半導(dǎo)體載體上形成化合物半導(dǎo)體材料；

在所述化合物半導(dǎo)體材料中形成相互隔開(kāi)的源極區(qū)域與漏極區(qū)域，其中在所述源極區(qū)域與所述漏極區(qū)域之間設(shè)置有溝道區(qū)域；

形成與所述半導(dǎo)體載體集成的肖特基二極管；以及

形成觸點(diǎn)，所述觸點(diǎn)從所述源極區(qū)域以及所述漏極區(qū)域穿過(guò)所述化合物半導(dǎo)體材料延伸，且與所述肖特基二極管電連接，從而所述肖特基二極管并聯(lián)連接在所述源極區(qū)域與所述漏極區(qū)域之間。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中形成所述觸點(diǎn)包括：

形成第一溝槽，所述第一溝槽延伸穿過(guò)所述源極區(qū)域和所述化合物半導(dǎo)體材料并且進(jìn)入所述半導(dǎo)體載體；

形成第二溝槽，所述第二溝槽延伸穿過(guò)所述漏極區(qū)域和所述化合物半導(dǎo)體材料并且進(jìn)入所述半導(dǎo)體載體，所述第一溝槽比所述第二溝槽更深地進(jìn)入所述半導(dǎo)體載體；

形成沿所述第一溝槽側(cè)壁的絕緣材料；以及

用導(dǎo)電材料填充所述第一溝槽和所述第二溝槽，以使所述半導(dǎo)體載體的背離所述化合物半導(dǎo)體材料的一側(cè)的金屬化層與所述導(dǎo)電材料在所述第一溝槽的底部相接觸，并且由所述半導(dǎo)體載體的一部分將所述金屬化層與所述第二溝槽分隔開(kāi)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述金屬化層形成在所述載體上之前使半導(dǎo)體載體變薄，以使所述導(dǎo)電材料在所述第一溝槽的底部露出，并且在所述第二溝槽的底部由所述半導(dǎo)體載體覆蓋。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在沿所述第一溝槽側(cè)壁形成絕緣材料之前，在所述半導(dǎo)體載體中的所述第一溝槽寬于在所述化合物半導(dǎo)體材料中的所述第一溝槽。