半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例解決的問題是有效減少接觸電阻，同時(shí)基本保持在歐姆接觸部與2DEG層之間的相同的器件尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件包括：在半導(dǎo)體基板上的溝道形成層；在所述溝道形成層上的阻擋層；在所述阻擋層和所述溝道形成層之間的界面處形成的二維電子氣層；與所述阻擋層處于被間隔開的關(guān)系的控制電極；以及包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面具有波狀形狀。該實(shí)施例的一個(gè)用途是有效減少接觸電阻，同時(shí)基本保持在歐姆接觸部與2DEG層之間的相同的器件尺寸。
【專利說明】半導(dǎo)體器件
[0001]對相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求申請日為2013年3月15日的美國臨時(shí)申請第61/786，653號的權(quán)益?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文所公開的實(shí)施例總體涉及電氣技術(shù)，更具體地說，涉及一種半導(dǎo)體元件。
【背景技術(shù)】
[0004]在過去，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件通常被用于高速、低噪聲和高功率應(yīng)用。高電子遷移率晶體管(HEMT)是具有由二維電子氣(2DEG)層形成的電流路徑的類型的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件，該二維電子氣(2DEG)層在具有不同帶隙的兩種類型的半導(dǎo)體膜之間的界面處生成。該2DEG層通常表示一種電子片，在該電子片中，電子被束縛并能夠在二維中自由移動，但在第三個(gè)維度的運(yùn)動被限制。
[0005]典型的HEMT器件包括了在基板上形成的溝道形成層以及在該溝道形成層上形成的肖特基層。具有不同帶隙的薄膜被用作該溝道形成層和肖特基層。例如，氮化鎵(GaN)膜被用作溝道形成層，并且氮化鋁鎵(AlGaN)膜被用作肖特基層，這在該溝道形成層和肖特基層之間的界面處形成2DEG層。覆蓋層被形成在肖特基層的表面上。源電極、漏電極和柵電極被設(shè)置在該覆蓋層上。源電極和漏電極是歐姆電極，其提供通過一層或多層到2DEG層的電連接。
[0006]施加到柵電極的適當(dāng)?shù)碾妱菪纬?DEG層中的耗盡層。該耗盡層控制在源電極和漏電極之間流過的電流。在2DEG層中的電子遷移率比普通的半導(dǎo)體(例如，體硅)的電子遷移率要大得多，這使得HEMT以相比典型的基于硅的場效應(yīng)晶體管(FET)更高的速度來工作。
[0007]兩個(gè)橫向歐姆電極之間的電流與電極的表面周長成正比。在過去，傳統(tǒng)方法僅將歐姆接觸部長度的一部分用于長時(shí)間電接觸的傳導(dǎo)。具體而言，在傳統(tǒng)方法中，電流密度的大部分僅穿過接觸部的前邊緣，而該接觸部的剩余部分僅被用于小部分電流密度，這導(dǎo)致了區(qū)域的不必要的浪費(fèi)。解決這個(gè)問題的傳統(tǒng)方法包括:增加異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件的有源區(qū)域(寬度)，以提高歐姆接觸部的表面積。不幸的是，這樣的方法導(dǎo)致了具有不希望的較高的特定導(dǎo)通電阻(Rdsm)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件。
[0008]因此，人們希望有一種結(jié)構(gòu)和方法，其通過增加接觸區(qū)域的表面周長來有效地減少的接觸電阻，從而改善異質(zhì)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的特性，同時(shí)在不導(dǎo)致電流集聚、自加熱、和/或其他性能問題的情況下，基本上保持在歐姆接觸部與2DEG層之間的相同的器件尺寸。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過增加接觸區(qū)域的表面周長來有效地減少的接觸電阻，從而改善異質(zhì)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的特性，同時(shí)在不導(dǎo)致電流集聚、自加熱、和/或其他性能問題的情況下，基本上保持在歐姆接觸部與2DEG層之間的相同的器件尺寸。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括:在半導(dǎo)體基板上的溝道形成層；在所述溝道形成層上的阻擋層；在所述阻擋層和所述溝道形成層之間的界面處形成的二維電子氣層；與所述阻擋層處于被間隔開的關(guān)系的控制電極；以及包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面具有波狀形狀。
[0011]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件還可以包括在所述控制電極和所述阻擋層之間的柵極介電層。
[0012]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件還可以包括包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于所述溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面具有波狀形狀。
[0013]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，具有所述波狀形狀的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面與具有所述波狀形狀的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面彼此面對。
[0014]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀可以對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。
[0015]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀可以不對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。
[0016]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極可以具有連續(xù)的且大致矩形的形狀。
[0017]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述波狀形狀可以由多個(gè)圓形的突出部限定，每個(gè)所述突出部由圓形的凹進(jìn)部所分開。
[0018]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述突出部可以具有在大約0.05微米與大約3微米之間的高度。
[0019]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述突出部可以具有大約2微米的高度。
[0020]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述歐姆電極可以是高電子遷移率晶體管的源電極。
[0021]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述歐姆電極可以是高電子遷移率晶體管的漏電極。
[0022]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述溝道形成層可以包含GaN。
[0023]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述歐姆電極可以包括鈦、氮化鈦、鋁、鎳、鉬、金以及鎢中的一個(gè)或多個(gè)。
[0024]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括:第一層；在第一層之上的第二層，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層；第一歐姆接觸部；以及延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部和大致圓形的凹進(jìn)部。
[0025]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件還可以包括:第二歐姆接觸部；延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第二歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面；以及被設(shè)置在所述第一歐姆接觸部與第二歐姆接觸部之間的所述第二層之上的控制電極。
[0026]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述第一層包括III族氮化物緩沖層和溝道層；所述第二層包括III族氮化物阻擋層；以及所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀不對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀。
[0027]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括:包括III族氮化物的第一層；包括III族氮化物且在所述第一層之上的第二層，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層；第一歐姆接觸部；延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部和大致圓形的凹進(jìn)部；第二歐姆接觸部；延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有帶有所述波狀形狀的側(cè)表面，其中具有所述波狀形狀的兩個(gè)側(cè)面彼此面對；以及在所述第一歐姆接觸部和所述第二歐姆接觸部之間的控制電極。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)技術(shù)效果是增加了用于電流傳導(dǎo)的接觸部的表面面積，從而降低接觸電阻并提高電流密度，同時(shí)基本保持了相同的器件尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的高電子遷移率的半導(dǎo)體器件的實(shí)施例的截面圖；
[0030]圖2示出了圖1的半導(dǎo)體器件的頂視圖；
[0031]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的半導(dǎo)體器件的替代實(shí)施例的局部頂視圖；以及
[0032]圖4-6示出了根據(jù)本實(shí)用新型的圖1的半導(dǎo)體器件在制造的各個(gè)階段的截面圖。
[0033]為了說明的簡單和清楚，附圖中的元素不一定按比例繪制，并且除非另有說明，在不同的圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同的元素。此外，為了描述的簡單起見，省略對公知的步驟和元素的描述和詳細(xì)說明。本文所使用的載流電極意味著器件的用于運(yùn)載電流通過該器件的元素，例如MOS晶體管的源極或漏極、或者雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極、或者二極管的陰極或陽極，而控制電極意味著器件的用于控制通過該器件的電流的元素，例如MOS晶體管的柵極、或者雙極型晶體管的基極。雖然在本文中器件被解釋為某種N溝道或P溝道型器件、或者某種N型或P型摻雜區(qū)域，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本實(shí)用新型互補(bǔ)器件也是可能的。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解:導(dǎo)電類型是指一種機(jī)制，傳導(dǎo)通過該機(jī)制而產(chǎn)生(例如通過空穴或電子的傳導(dǎo))，因此，導(dǎo)電類型并不是指摻雜濃度，而是指摻雜類型，例如P型或N型。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文中關(guān)于電路操作而使用的詞語“在…期間”、“在…時(shí)候”、以及“當(dāng)…時(shí)候”并不是意味著當(dāng)起始動作發(fā)生時(shí)立即發(fā)生的動作的準(zhǔn)確術(shù)語，而是可能存在某些小的但合理的延遲，例如在由起始動作引發(fā)的反應(yīng)之間的各種傳播延遲。此外，術(shù)語“當(dāng)…時(shí)候”意味著某一動作至少在起始動作的持續(xù)期間的某些部分內(nèi)發(fā)生。詞語“大約”或“基本上”的使用意味著具有被預(yù)期接近于設(shè)定值或設(shè)定位置的參數(shù)的元素的值。然而，如本領(lǐng)域所公知 的，總存在阻止該值或位置準(zhǔn)確地成為所設(shè)定的值或位置的較小的偏差。在本領(lǐng)域已明確，直到至少百分之十(10%)(并且對于半導(dǎo)體摻雜濃度，直到百分之二十(20%))的偏差是與所述的準(zhǔn)確的理想目標(biāo)的合理偏差。正如在元素的名稱的一部分中使用的在權(quán)利要求中和/或在【具體實(shí)施方式】中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等是用于區(qū)分相似的元素，而不一定是用于描述序列，無論是在時(shí)間上、空間上、在排序中或是以任何其他方式描述。應(yīng)當(dāng)理解，這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那闆r下可以互換，并且本文所描述的實(shí)施例能夠以本文所描述或說明的之外的其他順序來操作。為了附圖清楚，器件結(jié)構(gòu)的摻雜區(qū)域被示出為具有大致直線的邊緣和精確角度的角。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，由于摻雜物的擴(kuò)散和活化，摻雜區(qū)域的邊緣通常可能不是直線并且角可能不是精確的角度。
[0034]此外，本說明書可以示出單元設(shè)計(jì)(其中，體區(qū)是多個(gè)單元區(qū)域)，而不是單一的體設(shè)計(jì)(其中，體區(qū)由以細(xì)長的圖案(典型地以蛇形圖案)形成的單一的區(qū)域組成)。然而，本說明書旨在可適用于多孔實(shí)現(xiàn)和單一基底實(shí)現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]通常，本實(shí)施例涉及高電子遷移率(HEM)的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)和形成該結(jié)構(gòu)的方法。HEM器件結(jié)構(gòu)包括基底半導(dǎo)體基板和與基底基板相關(guān)聯(lián)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，在某些實(shí)施例中，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)是III族氮化物系列材料，例如氮化鎵(GaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(A1N)、氮化銦鎵(InGaN)、銦鋁鎵氮化物(InAlGaN)、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類似材料。在某些實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)被設(shè)置為接近異質(zhì)結(jié)構(gòu)的主表面，并且第一載流電極和第二載流電極被設(shè)置在該主表面上但與該柵極結(jié)構(gòu)間隔開。
[0036]在某些實(shí)施例中，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)包括GaN溝道層和AlGaN阻擋層，其在這兩個(gè)層之間的界面處形成二維電子氣層。在某些實(shí)施例中，載流電極被配置為具有鄰近二維電子氣層并與該二維電子氣層進(jìn)行歐姆接觸的凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部。為了克服先前關(guān)于相關(guān)器件所描述的問題，一個(gè)或兩個(gè)的凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有不平行于溝道寬度方向的前沿，該前沿被限定為具有波狀形狀，該波狀形狀具有大致圓形的波峰和波谷。除了其他方面之外，該波狀形狀增加了用于電流傳導(dǎo)的接觸部的表面面積，從而降低接觸電阻并提高電流密度，同時(shí)基本保持了相同的器件尺寸。另外，大致圓形的波峰和波谷的配置產(chǎn)生了意想不到的結(jié)果，即相比使用方波、鋸齒波、或其他具有帶尖角或尖點(diǎn)的表面的形狀的相關(guān)器件，使在接觸部周圍的電流集聚和高電場的形成最小化，并且減少了熱點(diǎn)的形成，其中已知在該尖角或尖點(diǎn)處會產(chǎn)生這樣的問題。
[0037]圖1示出了在本實(shí)施例中被配置為III族氮化物耗盡型的高電子遷移率晶體管(HEMT)的半導(dǎo)體器件10的實(shí)施例的放大截面圖。圖1的截面圖是沿著圖2所示的參考線1-1的截面圖，其中圖2示出了晶體管10的頂視圖。晶體管10包括基底基板、基底半導(dǎo)體基板、半導(dǎo)體材料區(qū)域、半導(dǎo)體區(qū)域、或半導(dǎo)體基板11。在一些實(shí)施例中，基板11是具有(111)取向的硅基板并且摻雜有P型摻雜物(例如硼)。在其他實(shí)施例中，基板11可以具有其他的取向。在其他實(shí)施例中，基板11可以是碳化硅、其他半導(dǎo)體材料、絕緣材料或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的材料。在其他實(shí)施例中，基板11可以摻雜有η型摻雜物，例如磷、砷或銻。
[0038]晶體管10還包括異質(zhì)結(jié)構(gòu)或外延結(jié)構(gòu)13，其可以在基板11上形成。在一些實(shí)施例中，異質(zhì)結(jié)構(gòu)13包括多個(gè)層，該多個(gè)層例如包括成核層或緩沖層16 ;—個(gè)或多個(gè)緩沖層或過渡層17 ;第一層，溝道形成層或溝道層19 ;以及第二層，阻擋層或肖特基層21。在某些實(shí)施例中，緩沖層16可以是例如AlN層，其位于基板11之上。一個(gè)或多個(gè)過渡層17(在某些實(shí)施例中是可選的)可以被形成為位于緩沖層16之上。在某些實(shí)施例中，過渡層17可以是例如具有不同量的鋁濃度的AlGaN。例如，在過渡層17中鋁濃度可能在靠近緩沖層16處較高，在靠近溝道層19處較低。
[0039]溝道層19可以被形成為位于過渡層17上。在一些實(shí)施例中，溝道層19可以是例如GaN層。在某些實(shí)施例中，阻擋層21可以是形成在溝道層19之上的AlGaN層。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，在阻擋層21和溝道層19的界面處，生成二維電子氣(2DEG)層或二維電子氣區(qū)22。在其他實(shí)施例中，AlN層(未示出)可以被放置在溝道層19和阻擋層21之間。異質(zhì)結(jié)構(gòu)13可以使用金屬有機(jī)氣相外延(MOVPE)工藝(也稱為有機(jī)金屬氣相外延(OMVPE)或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(M0CVD))，這是用于產(chǎn)生單晶或者多晶薄膜的化學(xué)氣相沉積法。
[0040]在某些實(shí)施例中，如圖1所示，晶體管10還包括位于阻擋層21的一部分之上的柵極介電層或柵極介電區(qū)26。在其他實(shí)施例中，晶體管10可以被配置為具有省略了柵極介電層26的肖特基柵極。在某些實(shí)施例中，柵極介電區(qū)26可以是氮化硅、氮化鋁、氧化鋁、二氧化硅或它們的組合、氧化鉿、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他材料。控制電極或柵極電極27位于柵極介電區(qū)26之上，并且可以是例如具有鈦和/或氮化鈦?zhàn)钃鯇拥匿X、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他導(dǎo)電材料。
[0041]如圖1所示，晶體管10還可以包括位于異質(zhì)結(jié)構(gòu)13的主表面28的各部分之上的一個(gè)或多個(gè)絕緣層31，其可以是例如氮化硅、氮化鋁、它們的組合、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他絕緣材料。在某些實(shí)施例中，絕緣層31可以是使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)(PECVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、MOCVD、原子層沉積(ALD)來形成的氮化硅，并且在某些實(shí)施例中可以具有約0.1微米至大約0.2微米的厚度。在某些實(shí)施例中，該氮化硅形成場板，該場板減少可能在漏極區(qū)和柵極區(qū)之間形成的高電場的影響。柵電極27可以延伸以重疊到絕緣層31的頂表面上，從而提供如圖1所大致示出的場板結(jié)構(gòu)。
[0042]在本實(shí)施例中，第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部、凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部、或凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極371通常從主表面28向下延伸以接觸阻擋層21并且與2DEG區(qū)22進(jìn)行歐姆接觸。在某些實(shí)施例中，凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部371被配置為晶體管10的源極接觸部。第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部、凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部或凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極376通常從主表面28的另一部分向下延伸以接觸阻擋層21并在另一位置與2DEG區(qū)22進(jìn)行歐姆接觸。在某些實(shí)施例中，凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部376被配置為晶體管10的漏極接觸部。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376形成在如下文所述地被形成或蝕刻為異質(zhì)結(jié)構(gòu)13內(nèi)的溝槽或凹槽區(qū)域370中。雖然圖1示出凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376直接接觸到2DEG區(qū)22，但應(yīng)當(dāng)理解，在其他實(shí)施例中，凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376可以終止于靠近2DEG區(qū)22的阻擋層21中，以提供歐姆接觸。
[0043]如圖1所不，凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376在橫向上彼此分隔開并且靠近主表面28,同時(shí)柵極電極27被設(shè)置在它們之間。凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和凹槽結(jié)構(gòu)接觸部376都具有不平行于晶體管10的溝道寬度方向的前沿(S卩，最接近于柵極電極或相對電極的邊緣)或側(cè)面3711和3761。例如，這在圖2中被示出，其中溝道寬度方向大致由指向箭頭20所標(biāo)示。根據(jù)本實(shí)施例以及圖2中大致示出的，前沿3711具有圓形的波狀形狀3715，其包括圓形的波峰和波谷的波形狀、具有大致圓形的波峰(或突出部)201和波谷(或凹進(jìn)部)202的波狀形狀、或具有例如正弦波的類似的幾何表示的形狀。前沿3711不被配置為方波形狀或鋸齒波形狀、或其他具有尖點(diǎn)、尖角、或可能產(chǎn)生高電場應(yīng)力區(qū)域的形狀的結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，前沿或前側(cè)3761被與前沿3711類似地配置。雖然未示出，但可以預(yù)計(jì)在其他實(shí)施例中(例如，在使用互相交叉的電極設(shè)計(jì)的實(shí)施例中)，后緣或后側(cè)3712和3762也可以具有與側(cè)面3711和3761類似的形狀。
[0044]如圖2中所示，形狀3715的波峰或突出部201和波谷或凹進(jìn)部202可以具有高度或振幅210和寬度211。在一個(gè)實(shí)施例中，高度210可以在從大約0.05微米到大約3微米的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，寬度211可以在從大約0.05微米到大約3微米的范圍內(nèi)。高度201和寬度211可以進(jìn)一步減小，并且通常受限于平版印刷的能力。在某些實(shí)施例中，高度210和寬度211可以是相等的。在其他實(shí)施例中，高度210和寬度211可以是不同。在一個(gè)實(shí)施例中，高度210和寬度211都可以是約2微米，這被發(fā)現(xiàn)是提供了更優(yōu)化的接觸電阻的降低。圖2還示出了一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，如虛線25所大致標(biāo)示的那樣，在前沿3711和3761上的相對的波峰或突出部201是對稱的或者對準(zhǔn)。圖3示出了晶體管10的替代實(shí)施例的局部頂視圖，在該實(shí)施例中，在前沿3711和3761上的相對的波峰201是不對稱的，或者相對于彼此偏移(即未對準(zhǔn))。在某些實(shí)施例中，如圖3中的虛線30所大致標(biāo)示的那樣，一個(gè)前沿的波峰201與相對的前沿的波谷或凹進(jìn)部202對準(zhǔn)。
[0045]凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376可以是被配置以提供到2DEG層22的歐姆接觸的導(dǎo)電性材料。在某些實(shí)施例中，該凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376可以是任何合適的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，例如鈦、氮化鈦、鋁、鎳、鉬、金、鎢、或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376可以是層疊的金屬結(jié)構(gòu)，例如，鈦/鋁/鈦/氮化鈦。在某些實(shí)施例中，歐姆接觸部或電極37可以在絕緣層31上形成，并且與凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371歐姆接觸，并且歐姆接觸部或電極36可以在絕緣層31上形成，并且與凹槽結(jié)構(gòu)接觸部376歐姆接觸。電極36和37可以同時(shí)被形成為凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和376，或者它們可以在單獨(dú)的步驟中形成。在某些實(shí)施例中，電極36被配置為漏電極并且電極37被配置為源電極。在其他實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)(即，柵電極27和柵極介電層26)被排除，并且HEM結(jié)構(gòu)被用作肖特基二極管，該肖特基二極管具有被配置作為陽極電極的凹槽結(jié)構(gòu)接觸部371和電極37、以及被配置作為陰極電極的凹槽結(jié)構(gòu)接觸部376和電極36，反之亦然。
[0046]在分析晶體管10的過程中，人們發(fā)現(xiàn)，具有如圖2所示的形狀的前沿3711與具有大致直的前沿的接觸部相比，引起了接觸電阻大約40%的降低。此外，人們發(fā)現(xiàn)，具有突出部201的前沿3711 (其突出部201具有大約I微米的高度210和寬度211)與類似尺寸的直邊緣接觸部相比，電阻有大約51%的減少；并且，具有突出部201的前沿(其突出部201具有大約2微米的高度210和寬度211)與類似尺寸的直邊緣接觸部相比，電阻有大約58%的減少。
[0047]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到作為晶體管10在各個(gè)制造階段的截面圖的圖4-6，敘述形成晶體管10的方法。在圖4中，提供了具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)13的基板11。在一個(gè)實(shí)施例中，基板11可以是具有(111)取向的硅基板并且可以具有P型導(dǎo)電性。在一個(gè)實(shí)施例中，異質(zhì)結(jié)構(gòu)13可以是III族氮化物結(jié)構(gòu)，其中成核層16可以是A1N，并且緩沖層17可以是多個(gè)AlGaN層，其隨著緩沖層17靠近溝道層19而具有更低的鋁濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，溝道層19可以包括GaN并且阻擋層21可以包括AlGaN。正如先前所討論的，二維電子氣層22靠近溝道層19和阻擋層21之間的界面地形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，AlN層(未示出)可以在溝道層19和阻擋層21之間形成。異質(zhì)結(jié)構(gòu)13可以使用MOCVD工藝形成。然后，絕緣層31可以被形成為靠近異質(zhì)結(jié)構(gòu)13的主表面28。絕緣層31可以是任何合適的電介質(zhì)材料。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層31包括SiN/AlN/SiN結(jié)構(gòu)，并且可以使用PECVD、LPCVD, MOCVD, ALD、或其他類似的技術(shù)來形成。在一個(gè)實(shí)施例中，掩模層44形成在絕緣層31上并且可以是具有歐姆接觸開口 43的被圖案化的光致抗蝕劑層。根據(jù)本實(shí)施例，開口 43具有凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部371和376的所需的形狀，例如在圖2或3中所示的形狀。開口 43暴露出絕緣層31的用于進(jìn)一步處理的部分。
[0048]圖5示出了進(jìn)一步處理后的晶體管10。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層31的暴露部分和阻擋層21和溝道層19的部分被去除，以形成如圖5所示地大致向下延伸到結(jié)構(gòu)內(nèi)的溝槽或凹進(jìn)部370。在某些實(shí)施例中，溝槽370可以使用SF6和/或BC13/SF6蝕刻化學(xué)物質(zhì)來干蝕刻。然后，掩模層44可以使用例如光致抗蝕劑剝離和清洗工藝來去除。其結(jié)果，溝槽370被設(shè)置了先前關(guān)于前沿3711和/或前沿3761所描述的圓形波峰和波谷的波形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，溝槽370具有連續(xù)的且大致矩形的形狀，該形狀具有兩組相對的側(cè)壁。在某些實(shí)施例中，溝槽370具有矩形的浴盆形狀。在某些實(shí)施例中，溝槽370具有大致直的或大致垂直的側(cè)壁。在其他實(shí)施例中，溝槽370的一些側(cè)壁或所有側(cè)壁可以是傾斜的。在溝槽370的形成之后，暴露的表面使用預(yù)先金屬清洗技術(shù)清洗。在一個(gè)實(shí)施例中,暴露表面可以是用基于HCl的化學(xué)物質(zhì)來清洗。
[0049]圖6示出了在進(jìn)一步處理以在溝槽370中形成凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部371和376之后的晶體管10。在一個(gè)實(shí)施例中，濺射沉積技術(shù)可以用來形成接觸部371和376，該接觸部371和376可以是任何合適的導(dǎo)電材料。在某些實(shí)施例中，接觸部371和376可以是鈦、鋁、鎳、金、和/或鎢。在一個(gè)實(shí)施例中，接觸部371和376可以是鈦/招/鈦/氮化鈦的層疊結(jié)構(gòu)。雖然接觸部371和376通常被示為填充溝槽370，但在其他實(shí)施例中，接觸部371和376可以是作為溝槽370的襯里的共形層。在導(dǎo)電材料沉積在溝槽370中之后，導(dǎo)電材料可以使用例如光刻和蝕刻技術(shù)被圖案化，以形成凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部371和376，該凹槽結(jié)構(gòu)歐姆接觸部371和376具有先前關(guān)于前沿3711和/或前沿3761所描述的圓形波峰和波谷的波形狀3715。在一個(gè)實(shí)施例中，接觸部371和376具有連續(xù)的且大致矩形的形狀，該形狀具有兩組相對的側(cè)壁。
[0050]在后續(xù)的步驟中，絕緣層31的一部分可以被凹進(jìn)或蝕刻，以提供柵電極開口 271并且提供柵極介電層或柵極介電區(qū)26，如圖6大致所示。光刻和蝕刻技術(shù)可以用于形成這些特征部。在另一個(gè)實(shí)施例中，所有的絕緣材料31可以被去除，并且可以在開口部中形成不同的介電材料。在其他實(shí)施例中，使用肖特基柵極結(jié)構(gòu)而省略了柵極介電層26。在后面的步驟中，可以如圖1所示地形成柵電極27以及歐姆接觸部或電極36和37。在一個(gè)實(shí)施例中，濺射沉積技術(shù)可以用來形成電極27、36和37。在一個(gè)實(shí)施例中，電極27、36和37可以是氮化鈦、鋁-銅和氮化鈦的層疊結(jié)構(gòu)。應(yīng)了解，其他合適的導(dǎo)電材料可以在替代實(shí)施例中使用。在形成電極材料之后，光刻和蝕刻技術(shù)可以用來對電極27、36和37進(jìn)行圖案化。雖然未示出，但附加的絕緣層和導(dǎo)電場板可以被添加到晶體管10。
[0051]根據(jù)所有上述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定:根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件(例如，元素10)包括在半導(dǎo)體基板(例如，元素11)上的溝道形成層(例如，元素19);在所述溝道形成層上的阻擋層(例如，元素21);在所述阻擋層和所述溝道形成層之間的界面處形成的二維電子氣層(例如，元素22);與所述阻擋層處于被間隔開的關(guān)系的控制電極(例如，元素27 );以及包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向(例如，元素20)的多個(gè)側(cè)面的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極(例如，元素371、376)，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面(例如，元素3711、3761)具有波狀形狀(例如，元素3715)。
[0052]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該結(jié)構(gòu)還可以包括在所述控制電極和所述阻擋層之間的柵極介電層(例如，元素26)。在另一個(gè)實(shí)施例中，該結(jié)構(gòu)還可以包括包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極(例如，元素371、376)，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面(例如，元素3711、3761)具有波狀形狀(例如，元素3715)。在另一個(gè)實(shí)施例中，具有所述波狀形狀的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面(例如，元素3711、3761)與具有所述波狀形狀的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面(例如，元素3711、3761)彼此面對。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀可以對稱于(例如，元素25)所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。在結(jié)構(gòu)的又另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀不對稱于(例如，元素30)所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極具有連續(xù)的并且大致矩形的形狀。在結(jié)構(gòu)的更另一個(gè)實(shí)施例中，所述波狀形狀可以由多個(gè)圓形的突出部(例如，元素201)限定，每個(gè)所述突出部由圓形的凹進(jìn)部(例如，元素202)分開。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述突出部可以具有在大約0.05微米與大約3微米之間的高度(例如，元素210)。在結(jié)構(gòu)的附加實(shí)施例中，每個(gè)所述突出部可以具有大約2微米的高度。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述歐姆電極可以是高電子遷移率晶體管的源電極。在結(jié)構(gòu)的更另一個(gè)實(shí)施例中，所述歐姆電極是高電子遷移率晶體管的漏電極。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述溝道形成層包含GaN。在結(jié)構(gòu)的又另一個(gè)實(shí)施例中，所述歐姆電極可以包括鈦、氮化鈦、鋁、鎳、鉬、金以及鎢中的一個(gè)或多個(gè)。
[0053]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件(例如，元素10)包括:第一層(例如，元素19)和在所述第一層之上的第二層(例如，元素21)，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層(例如，元素22);第一歐姆接觸部(例如，元素37);以及延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部(例如，元素371)，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀(例如，元素3715)的側(cè)表面，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部(例如，元素201)和大致圓形的凹進(jìn)部(例如，元素202)。
[0054]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該結(jié)構(gòu)還可以包括第二歐姆接觸部(例如，元素36);以及延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部(例如，元素376)，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第二歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀(例如，元素3715)的側(cè)表面。在結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一層包括III族氮化物緩沖層(例如，元素17)和溝道層；所述第二層包括III族氮化物阻擋層；以及所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀不對稱于(例如，元素30)所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀。
[0055]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，用于形成半導(dǎo)體器件的方法包括:提供具有在半導(dǎo)體基板(例如，元素11)的主表面上的溝道形成層(例如，元素19)和在所述溝道形成層上的阻擋層(例如，元素21)的半導(dǎo)體基板，其中二維電子氣層(例如，元素22)形成在所述阻擋層和所述溝道形成層之間的界面處；形成包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極(例如，元素371)，其中，與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面(例如，元素3711)具有由多個(gè)圓形的突出部(例如，元素201)和圓形的凹進(jìn)部(例如，元素202)限定的波狀形狀(例如，元素3715);以及形成靠近所述阻擋層的控制電極(例如，元素27)。
[0056]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)所描述的方法的另一個(gè)實(shí)施例，該方法還可以包括形成包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極(例如，元素376)，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面(例如，元素3761)具有由多個(gè)圓形的突出部和圓形的凹進(jìn)部限定的波狀形狀。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法可以包括形成每個(gè)波狀形狀彼此面對且彼此偏移的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極和第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極。
[0057]本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件包括包括III族氮化物的第一層(例如，元素19);包括III族氮化物且在所述第一層之上的第二層(例如，元素21)，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層(例如，元素22);第一歐姆接觸部(例如，元素37);延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部(例如，元素371 )，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀(例如，元素3715)的側(cè)表面(例如，元素3711)，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部(例如，元素201)和大致圓形的凹進(jìn)部(例如，元素202);第二歐姆接觸部(例如，元素36);延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部(例如，元素376)，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有帶有波狀形狀(例如，元素3715)的側(cè)表面(例如，元素3761)，其中具有波狀形狀的兩個(gè)側(cè)面彼此面對。
[0058]鑒于上述的所有內(nèi)容，顯而易見的是公開了一種新穎的結(jié)構(gòu)和方法。除了其他特征之外，在一個(gè)實(shí)施例中所包括的是具有III族氮化物溝道層和III族氮化物阻擋層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其在這兩層之間的界面處形成二維電子氣層。載流電極被配置為具有鄰近二維電子氣層并與該二維電子氣層進(jìn)行歐姆接觸的凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部。一個(gè)或兩個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有不平行于溝道寬度方向的前沿，該前沿被限定為具有波狀形狀，該波狀形狀具有大致圓形的波峰和波谷。除了其他方面之外，該波狀形狀增加了用于電流傳導(dǎo)的接觸部的表面面積，從而降低了接觸電阻并提高了電流密度。另外，大致圓形的波峰和波谷的配置產(chǎn)生了意想不到的結(jié)果:使在接觸部周圍的電流集聚和高電場的形成最小化，并且相比使用方波、鋸齒波、或其他具有帶尖角或尖點(diǎn)的表面的形狀的相關(guān)器件，減少了熱點(diǎn)的形成。
[0059]雖然本實(shí)用新型的主題是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例和示例實(shí)施例來描述的，但上述的附圖和對附圖的描述僅僅敘述了主題的典型實(shí)施例，因此不被認(rèn)為是對其范圍的限定。很明顯，許多替代方案和變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0060]如下文中的權(quán)利要求所反映的那樣，創(chuàng)造性的方面可能存在于前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征中的部分特征。因此，在下文中所陳述的權(quán)利要求據(jù)此被明確地并入到該【具體實(shí)施方式】中，每個(gè)權(quán)利要求自身作為本實(shí)用新型的單獨(dú)的實(shí)施例。此外，雖然本文描述的某些實(shí)施例包括某些特征但不包括其他在其他實(shí)施例中包含的特征，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，不同實(shí)施例的特征的組合旨在處于本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 在半導(dǎo)體基板上的溝道形成層； 在所述溝道形成層上的阻擋層； 在所述阻擋層和所述溝道形成層之間的界面處形成的二維電子氣層； 與所述阻擋層處于被間隔開的關(guān)系的控制電極；以及 包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面具有波狀形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括在所述控制電極和所述阻擋層之間的柵極介電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括包含與所述二維電子氣層歐姆接觸并且不平行于所述溝道寬度方向的多個(gè)側(cè)面的第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極，其中與所述二維電子氣層歐姆接觸的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)面具有波狀形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中具有所述波狀形狀的所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面與具有所述波狀形狀的所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的側(cè)表面彼此面對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀不對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極的所述波狀形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一凹槽結(jié)構(gòu)歐姆電極具有連續(xù)的且大致矩形的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述波狀形狀由多個(gè)圓形的突出部限定，每個(gè)所述突出部由圓形的凹進(jìn)部分開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中每個(gè)所述突出部具有在大約0.05微米與大約3微米之間的高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中所述高度為大約2微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述歐姆電極是高電子遷移率晶體管的源電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述歐姆電極是高電子遷移率晶體管的漏電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝道形成層包含GaN。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述歐姆電極包括鈦、氮化鈦、鋁、鎳、鉬、金以及鎢中的一個(gè)或多個(gè)。
15.一種半導(dǎo)體器件，包括: 第一層; 在第一層之上的第二層，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層； 第一歐姆接觸部；以及 延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部和大致圓形的凹進(jìn)部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 第二歐姆接觸部； 延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第二歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面；以及 被設(shè)置在所述第一歐姆接觸部與第二歐姆接觸部之間的所述第二層之上的控制電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一層包括III族氮化物緩沖層和溝道層； 所述第二層包括III族氮化物阻擋層；以及 所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀不對稱于所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部的所述波狀形狀。
18.一種半導(dǎo)體器件，包括: 包括III族氮化物的第一層； 在所述第一層之上的包括III族氮化物第二層，所述第一層和所述第二層被配置為在所述第一層和所述第二層的界面處形成電子氣層； 第一歐姆接觸部； 延伸到所述第二層內(nèi)的第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第一歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第一凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有被配置為增加通過所述第一歐姆接觸部的電流密度的具有波狀形狀的側(cè)表面，所述波狀形狀具有大致圓形的突出部和大致圓形的凹進(jìn)部； 第二歐姆接觸部； 延伸到所述第二層內(nèi)的第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部被配置為將所述第二歐姆接觸部電耦合到所述電子氣層，所述第二凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)電接觸部具有帶有所述波狀形狀的側(cè)表面，其中具有所述波狀形狀的兩個(gè)側(cè)面彼此面對；以及在所述第一歐姆接觸部和所述第二歐姆接觸部之間的控制電極。
【文檔編號】H01L29/778GK203733803SQ201420116919
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】A·巴納爾吉, P·莫恩斯 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司