[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及功率放大器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210684543.4
• 申請(qǐng)日: 2022-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN115498032A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃皆智;林彥丞;林正國;王偉州;林哲楷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 穩(wěn)懋半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/778
• 分類號(hào): H01L29/778;H01L29/10
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;葉明川

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體裝置及功率放大器，所述半導(dǎo)體裝置包括：襯底；溝道層，設(shè)置于襯底上，其中溝道層是以氮化鎵形成；阻擋層，設(shè)置于溝道層上，其中阻擋層是以氮化鋁鎵Al_zGa_1?zN形成；以及插入結(jié)構(gòu)，插入于溝道層與阻擋層之間。插入結(jié)構(gòu)包括：第一插入層，設(shè)置于溝道層上，其中第一插入層是以氮化鋁鎵Al_xGa_1?xN形成；以及第二插入層，設(shè)置于第一插入層上，其中第二插入層是以氮化鋁鎵Al_yGa_1?yN形成，且y大于x。半導(dǎo)體裝置還包括：柵極電極，設(shè)置于阻擋層上；源極電極和漏極電極，設(shè)置于阻擋層上，且分別于柵極電極的相對(duì)兩側(cè)；以及尖狀區(qū)，形成于源極電極和漏極電極的至少一個(gè)之下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例是關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置和一種功率放大器，特別是關(guān)于插入結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

氮化鎵系列(GaN-based)的半導(dǎo)體材料具有許多卓越的材料特性，例如高抗熱性、寬能隙(band-gap)、以及高電子飽和速率。因此，氮化鎵系列的半導(dǎo)體材料適合應(yīng)用于高溫、高電壓、或高電流的環(huán)境。近年來，氮化鎵系列的半導(dǎo)體材料已廣泛地應(yīng)用于發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)元件或高頻元件，例如具有異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的高電子遷移率晶體管(high electron mobility transistor,HEMT)。

為了減少接觸電阻，高電子遷移率晶體管的源極電極和漏極電極通常會(huì)進(jìn)行退火(anneal)工藝。通過這樣的熱處理，合金后的金屬材料可產(chǎn)生尖狀結(jié)構(gòu)，其往下延伸進(jìn)入下方的半導(dǎo)體材料。尖狀結(jié)構(gòu)的區(qū)域(或是尖狀區(qū))可降低接觸電阻。然而，尖狀區(qū)也可誘發(fā)漏電流，其導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档汀?/p>

發(fā)明內(nèi)容

在一實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體裝置，包括：襯底；溝道層，設(shè)置于襯底上，其中溝道層是以氮化鎵(gallium nitride,GaN)形成；阻擋層，設(shè)置于溝道層上，其中阻擋層是以氮化鋁鎵(aluminum gallium nitride,Al_zGa_1-zN)形成；以及插入結(jié)構(gòu)(insertingstructure)，插入于溝道層與阻擋層之間。插入結(jié)構(gòu)包括：第一插入層，設(shè)置于溝道層上，其中第一插入層是以氮化鋁鎵(aluminum gallium nitride,Al_xGa_1-xN)形成；以及第二插入層，設(shè)置于第一插入層上，其中第二插入層是以氮化鋁鎵(aluminum gallium nitride,Al_yGa_1-yN)形成，且y大于x。半導(dǎo)體裝置還包括：柵極電極，設(shè)置于阻擋層上；源極電極，設(shè)置于阻擋層上，且于柵極電極的第一側(cè)；以及漏極電極，設(shè)置于阻擋層上，且于柵極電極的第二側(cè)，第二側(cè)相對(duì)于柵極電極的第一側(cè)。形成尖狀區(qū)(spike region)于源極電極和漏極電極的至少一個(gè)之下。

附圖說明

以下將配合附圖詳述本發(fā)明的各方面。值得注意的是，依據(jù)在業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)做法，各種特征并未按照比例繪制。事實(shí)上，可任意地放大或縮小各種元件的尺寸，以清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明的特征。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一種半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)的剖面示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，另一種半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)的剖面示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，一種半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)的剖面示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，另一種半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)的剖面示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，一種半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)的剖面示意圖。

示例性的實(shí)施例將參考附圖詳述。在附圖中，類似參考符號(hào)一般表示相同、功能上近似、及/或結(jié)構(gòu)上近似的元件。

附圖標(biāo)記說明：

10:半導(dǎo)體裝置