[實(shí)用新型]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821107436.0
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN208622733U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪賢鋒;范謙;何偉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州漢驊半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底、設(shè)置于所述襯底上的多個(gè)氮化鎵緩沖層和多個(gè)介質(zhì)層，以及位于所述氮化鎵緩沖層上的鋁鎵氮勢壘層，所述介質(zhì)層位于所述氮化鎵緩沖層之間的間隙，所述間隙將所述鋁鎵氮勢壘層分隔成多個(gè)較小區(qū)域。本申請所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，將襯底分隔成多個(gè)獨(dú)立的部分，在所述獨(dú)立區(qū)域內(nèi)生長氮化鎵緩沖層與鋁鎵氮勢壘層，可以在提高鋁組份的同時(shí)，防止鋁鎵氮薄膜產(chǎn)生微裂紋，提高器件的良率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

為第三代半導(dǎo)體材料的代表，氮化鎵(GaN)具有許多優(yōu)良的特性，高臨界擊穿電場、高電子遷移率、高二維電子氣濃度和良好的高溫工作能力等?；诘壍牡谌雽?dǎo)體器件，如高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(HFET)等已經(jīng)得到了應(yīng)用，尤其在射頻、微波等需要大功率和高頻率的領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。

為了提高氮化鎵HEMT器件的二維電子氣的濃度從而獲得更大的器件功率，常規(guī)的方法是采用具有高Al組份的AlGaN/GaN基的HEMT。但提高Al的組份會使AlGaN薄膜受到更大的拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力超過一定的程度，則在AlGaN層內(nèi)會產(chǎn)生微裂紋，從而導(dǎo)致HEMT器件的良率問題或可靠性問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于此，有必要針對勢壘層內(nèi)會產(chǎn)生微裂紋的問題，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底、設(shè)置于所述襯底上的多個(gè)氮化鎵緩沖層和多個(gè)介質(zhì)層，以及位于所述氮化鎵緩沖層上的鋁鎵氮勢壘層，所述介質(zhì)層位于所述氮化鎵緩沖層之間的間隙，所述間隙將所述鋁鎵氮勢壘層分隔。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述間隙寬度為1um-500um。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述介質(zhì)層為SiOx介質(zhì)層或者是SiNx介質(zhì)層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述襯底包括多個(gè)不連續(xù)的外延區(qū)域和外延區(qū)域之間的間隙區(qū)域。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述外延區(qū)域?yàn)榫匦巍?/p>

在一個(gè)實(shí)施例中，所述矩形的長為1um-100um，寬為1um-100um。

本申請所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，將襯底分隔成多個(gè)獨(dú)立的部分，在所述的獨(dú)立區(qū)域內(nèi)生長氮化鎵緩沖層與鋁鎵氮勢壘層，可以在提高鋁組份的同時(shí)，防止鋁鎵氮薄膜產(chǎn)生微裂紋，提高器件的良率和可靠性。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2為一個(gè)實(shí)施例中襯底圖案的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。

請參考圖1，本實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體包括：襯底1、氮化鎵緩沖層2、介質(zhì)層3和鋁鎵氮勢壘層4。所述氮化鎵緩沖層2和所述介質(zhì)層3位于所述襯底1上，所述氮化鎵緩沖層2和所述介質(zhì)層3均為多個(gè)。所述氮化鎵緩沖層2之間存在間隙5，所述介質(zhì)層3位于所述間隙5之中，形成所述介質(zhì)層3與所述氮化鎵緩沖層2相互間隔的結(jié)構(gòu)。所述鋁鎵氮勢壘層4位于所述氮化鎵緩沖層2上，所述間隙5將所述鋁鎵氮勢壘層4分隔開，即只有所述氮化鎵緩沖層2所對應(yīng)的位置上存在鋁鎵氮勢壘層4。

所述襯底1的材料包括但不限于碳化硅、藍(lán)寶石和金剛石。所述介質(zhì)層3可以為SiOx或者SiNx等電介質(zhì)材料。根據(jù)氮化物生長的性質(zhì)，氮化鎵與鋁鎵氮材料無法在所述介質(zhì)層3頂部連續(xù)生長，只能生長出極少(或者只有極少量不連續(xù)的)的氮化鎵或者鋁鎵氮薄膜，因此，所述介質(zhì)層3上無法形成氮化鎵緩沖層或者鋁鎵氮勢壘層。