[發明專利]形成HEMT半導體裝置的方法和用于其的結構

在審

• 申請號: 201410093897.7
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104051517A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 小J·M·帕西;劉春利;B·帕德瑪納伯翰
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種HEMT半導體裝置，包括：

具有表面的半導體襯底；

覆在所述半導體襯底的所述表面上的GaN層；

接近所述GaN層的AlGaN層，其中所述GaN層和AlGaN層的接近性及所述AlGaN層中材料的摩爾分數被配置成在所述GaN層中形成二維電子氣；

覆在所述AlGaN層上的電介質層；以及

從所述AlGaN層的表面延伸通過所述電介質層的第一部分、通過所述AlGaN層、并延伸至所述GaN層的第一部分中的隔離區，所述隔離區形成環繞所述電介質層、GaN層和AlGaN層的第二部分的多連通區域，其中所述隔離區是通過在所述AlGaN層和GaN層的所述第一部分中形成氧原子、在所述AlGaN層和GaN層的所述第一部分中形成受主原子、或在所述AlGaN層和GaN層的所述第一部分中破壞原子中的一個而形成的。

2.根據權利要求1所述的HEMT半導體裝置，其中HEMT晶體管的源區和漏區中至少有一部分位于由所述隔離區形成的所述多連通區域中。

3.根據權利要求1所述的HEMT半導體裝置，還包括覆在所述半導體襯底上且位于所述GaN層之下的緩沖層，其中所述隔離區延伸通過所述GaN層的所述第一部分并延伸至所述緩沖層的第一部分中。

4.一種形成HEMT半導體裝置的方法，包括：

提供襯底；

形成覆在所述襯底的表面上的GaN層；

形成接近所述GaN層并覆在所述襯底上的AlGaN層，其中所述AlGaN層包括被配置成在所述GaN層中形成二維電子氣的Al摩爾分數；以及

形成延伸通過所述AlGaN層和所述GaN層的界面區的第一部分且至少達到所述二維電子氣的隔離區，其中所述隔離區環繞所述AlGaN層和GaN層的第二部分。

5.根據權利要求4所述的方法，其中形成所述隔離區包括將氧原子植入所述AlGaN層和GaN層的所述第一部分中并形成鋁或鎵中的至少一個的氧化物。

6.根據權利要求4所述的方法，其中形成所述隔離區包括在所述隔離區中形成受主原子或在所述AlGaN層和GaN層的所述第一部分中破壞原子中的一個。

7.根據權利要求6所述的方法，還包括形成覆在所述AlGaN層上的至少一個電介質層，且還包括在所述至少一個電介質層的第一部分中形成受主原子或在所述至少一個電介質層的所述第一部分中破壞原子中的一個，其中所述電介質層是作為獨立于形成所述隔離區步驟的步驟而形成的。

8.根據權利要求7所述的方法，其中在所述隔離區中形成所述受主原子包括植入元素周期表第II族中所列的至少一種元素的原子。

9.一種形成HEMT半導體裝置的方法，包括：

提供襯底；

形成覆在所述襯底上的多個III-V或II-Vi族化合物半導體層，其中位于所述多個化合物半導體層的至少第一半導體層中的材料被配置成形成二維電子氣；以及

形成延伸通過所述多個化合物半導體層的第一部分且至少達到所述二維電子氣的隔離區。

10.根據權利要求9所述的方法，其中形成所述多個化合物半導體層包括形成接近AlGaN層的GaN層，其中在所述AlGaN層中的Al的摩爾分數足以形成所述二維電子氣。