[發明專利]半導體器件和方法

有效

• 申請號: 201510010132.7
• 申請日: 2015-01-08
• 公開（公告）號: CN104779281B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: G·庫拉托拉
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

一種半導體器件包括第一化合物半導體材料和位于第一化合物半導體材料上的第二化合物半導體材料，第一化合物半導體材料包括第一摻雜濃度，第二化合物半導體材料包括與第一化合物半導體材料不同的材料。該半導體器件進一步包括控制電極和至少一個掩埋半導體材料區域，該至少一個掩埋半導體材料區域包括不同于第一摻雜濃度的第二摻雜濃度。該至少一個掩埋半導體材料區域被設置在第一化合物半導體材料中的除了第一化合物半導體材料被控制電極覆蓋的區域之外的區域中。

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，涉及半導體器件和方法。

背景技術

半導體器件可以基于例如硅、砷化鎵以及III族-氮化物之類的不同半導體材料。基于III族-氮化物的半導體器件(其中氮化鎵用作半導體材料的部分)與使用硅作為主要材料的半導體器件相比具有更大的帶隙和更高的臨界場。

通過示例的方式，基于III族-氮化物的半導體器件可以包括鋁鎵氮/氮化鎵異質結構場效應晶體管或者高電子遷移率晶體管(HEMT)。這種器件可以通過將合適的組成物和厚度的層外延沉積到諸如藍寶石襯底、硅襯底或者碳化硅襯底的襯底上。

基于III族-氮化物的半導體器件可以提供具有低導通電阻和低損耗的半導體器件。這種半導體器件對于例如功率控制來說可以是有用的。減少器件輸出電容可以是可期望的。

發明內容

根據一種半導體器件的實施例，該半導體器件包括第一化合物半導體材料(包括第一摻雜濃度)和位于第一化合物半導體材料上的第二化合物半導體材料，該第二化合物半導體材料包括與第一化合物半導體材料不同的材料。該半導體器件進一步包括控制電極和至少一個掩埋半導體材料區域，該掩埋半導體材料區域包括不同于第一摻雜濃度的第二摻雜濃度。該至少一個掩埋半導體材料區域被設置在第一化合物半導體材料中的除了第一化合物半導體材料被控制電極覆蓋的區域之外的區域中。

根據半導體器件的另一實施例，該半導體器件包括第一化合物半導體材料(包括第一摻雜濃度)和在第一化合物半導體材料上的第二化合物半導體材料，該第二化合物半導體材料包括與第一化合物半導體材料不同的材料并且提供與第一化合物半導體材料的異質結。該半導體器件進一步包括至少一個掩埋半導體材料區域，該至少一個掩埋半導體材料區域包括不同于第一摻雜濃度的第二摻雜濃度。該至少一個掩埋半導體材料區域被設置在第一化合物半導體材料中，與異質結相距的距離d在0.25μm≤d≤0.7μm的范圍內。

根據制造半導體器件的方法的實施例，該方法包括：提供包括第一摻雜濃度的第一化合物半導體材料；在第一化合物半導體材料上提供第二化合物半導體材料，第二化合物半導體材料包括與第一化合物半導體材料不同的材料；在第二化合物半導體材料上提供控制電極；以及提供包括不同于第一摻雜濃度的第二摻雜濃度的至少一個掩埋半導體材料區域，其中至少一個掩埋半導體材料區域被設置在第一化合物半導體材料中的除了第一化合物半導體材料被控制電極覆蓋的區域之外的區域中。

在閱讀了以下詳細描述以及查看了附圖之后，本領域技術人員將意識到附加特征和優勢。

附圖說明

附圖中的元件不是必須相對于彼此按比例繪制。在附圖中，層和區域的厚度可以為了明確而被放大。相同的參考標號指定對應的相似部分。可以組合各種示出的實施例的特征，除非它們彼此排斥。在附圖中示出了實施例并且在下文中詳細對其進行描述。附圖中：

圖1示出了根據第一實施例的半導體器件的示意圖；

圖2示出了根據第二實施例的半導體器件的示意圖；

圖3示出了根據第三實施例的半導體器件的示意圖；

圖4示出了根據第四實施例的半導體器件的示意圖；

圖5到圖7示出了為包括在圖1到圖4中示出的至少一個掩埋半導體材料區域的半導體器件執行的計算；