[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201810414136.5
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN110444597B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 吳傳佳
• 申請（專利權）人: 蘇州捷芯威半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/336
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 徐麗

本發明提供了一種半導體器件及其制造方法，該半導體器件包括襯底、半導體層、源極、柵極、漏極以及至少兩個結終端。半導體層制作于所述襯底一側，所述半導體層包括溝道層和勢壘層，所述溝道層和勢壘層之間的界面處形成二維電子氣。源極、柵極和漏極制作于所述半導體層遠離所述襯底一側。至少兩個間隔設置的漏極結終端位于所述半導體層遠離所述襯底一側，且位于所述柵極和漏極之間的，所述至少兩個漏極結終端分別與所述漏極短接。使漏極結終端之間的間隔區域對應的二維電子氣的濃度不會降低，使得半導體器件的導通電阻不會增加，不會降低器件的工作效率，可以減少器件的能量耗損，提高器件的長期可靠性。

技術領域

本發明實施例涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

氮化物半導體材料，包括GaN，具有較高的飽和電子遷移速率，高擊穿電壓和寬禁帶寬度，正因為這些特性，基于GaN的高電子遷移率晶體管(High Electron MobilityTransistor，HEMT)器件吸引了廣大研究者與半導體廠商的注意。GaN HEMT器件在未來20年內在高速，高效，高頻率通信以及電力電子領域有著極廣泛的應用前景。

在GaN電力電子器件中，存在著嚴重的電流崩塌現象。表現為，在持續的高壓偏置下，導通電阻增加，即動態電阻增加，器件的功耗上升，降低了器件工作效率。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種半導體器件及其制造方法，可以解決上述問題。

本發明實施例提供的技術方案如下：

一種半導體器件，包括：

襯底；

制作于所述襯底一側的半導體層，所述半導體層包括溝道層和勢壘層，所述溝道層和勢壘層之間的界面處形成二維電子氣；

制作于所述半導體層遠離所述襯底一側的源極、柵極和漏極；

位于所述半導體層遠離所述襯底一側，且位于所述柵極和漏極之間的至少兩個間隔設置的漏極結終端，所述至少兩個漏極結終端分別與所述漏極短接，保持相等電位。

進一步地，所述至少兩個漏極結終端從所述柵極向所述漏極的方向延伸，其中，靠近所述漏極的漏極結終端在延伸方向上的長度大于靠近所述柵極的漏極結終端在延伸方向上的長度。

進一步地，所述至少兩個漏極結終端從所述柵極向所述漏極的方向延伸，其中，靠近所述漏極的漏極結終端的厚度大于遠離所述漏極的漏極結終端的厚度。

進一步地，所述至少兩個漏極結終端中，靠近所述柵極的漏極結終端與所述柵極相鄰的邊界之間的距離大于或等于靠近所述漏極的漏極結終端與所述漏極相鄰的邊界之間的距離。

進一步地，所述至少兩個漏極結終端之間還包括至少兩個相鄰的漏極結終端間距，其中，靠近所述柵極的兩個漏極結終端的間距大于或等于靠近所述漏極的兩個漏極結終端的間距。

進一步地，所述至少兩個漏極結終端包括第一漏極結終端、第二漏極結終端以及第三漏極結終端，所述第一漏極結終端靠近柵極設置、所述第三漏極結終端靠近漏極設置、所述第二漏極結終端位于第一漏極結終端和第三漏極結終端之間，第一漏極結終端與第二漏極結終端之間的間距大于第二漏極結終端與第三漏極結終端之間的間距。

進一步地，每個所述漏極結終端包括：

從所述半導體層遠離所述襯底一側生長的生長半導體層；以及

制作于所述生長半導體層遠離所述半導體層一側的歐姆電極，每個所述漏極結終端通過所述歐姆電極分別與所述漏極短接。

進一步地，所述柵極與所述勢壘層之間生成有所述生長半導體層，所述生長半導體層的至少一部分延伸至所述勢壘層或溝道層內。