CN106783995A - 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法 - Google Patents

导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106783995A
CN106783995A CN201610350411.2A CN201610350411A CN106783995A CN 106783995 A CN106783995 A CN 106783995A CN 201610350411 A CN201610350411 A CN 201610350411A CN 106783995 A CN106783995 A CN 106783995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gate electrode
working electrode
resistance region
layer
semiconductor body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610350411.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106783995B (zh
Inventor
F·尤克拉诺
A·帕蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
STMicroelectronics SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics SRL filed Critical STMicroelectronics SRL
Priority to CN202111239582.5A priority Critical patent/CN114005879A/zh
Publication of CN106783995A publication Critical patent/CN106783995A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106783995B publication Critical patent/CN106783995B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
    • H01L29/1041—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface
    • H01L29/1045—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface the doping structure being parallel to the channel length, e.g. DMOS like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
    • H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/2003—Nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
    • H01L29/201—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys
    • H01L29/205—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41766—Source or drain electrodes for field effect devices with at least part of the source or drain electrode having contact below the semiconductor surface, e.g. the source or drain electrode formed at least partially in a groove or with inclusions of conductor inside the semiconductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42356—Disposition, e.g. buried gate electrode
    • H01L29/4236—Disposition, e.g. buried gate electrode within a trench, e.g. trench gate electrode, groove gate electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
    • H01L29/66462—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET] with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT

Abstract

本公开涉及导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法。其中，一种常闭型电子器件，包括：半导体本体(15)，包括在缓冲层(11)之上延伸的异质结构(7)；凹陷栅电极(14)，在与平面(XY)正交的方向(Z)上延伸；第一工作电极(16)和第二工作电极(18)，位于栅电极(14)的对应侧处；以及有源区域(15a)，在导通状态下容纳用于使电流在第一和第二工作电极之间流动的导电路径。电阻区域(6)至少部分地在缓冲层中的有源区域中延伸，并且被设计为在器件处于截止状态下阻碍电流在第一和第二工作电极之间流动。栅电极(14)在半导体本体(15)中延伸到至少等于由电阻区域达到的最大深度的深度。

Description

导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法
技术领域
本发明涉及导通状态阻抗下降的常闭型晶体管以及用于制造该晶体管的方法。
背景技术
本领域已知具有异质结构的HEMT，具体由氮化镓(GaN)和氮化铝(AlGaN)制成。例如，HEMT器件由于它们的高击穿阈值而用作电源开关。此外，HEMT的导电沟道中的大电流密度能够获得导电沟道的低导通状态阻抗(RON)。
为了在大功率应用中支持HEMT，引入了具有常闭型沟道的HEMT。具有凹陷栅极端子的HEMT器件已经证明尤其被有利地用作具有常闭型沟道的晶体管。例如，这种类型的器件从Wantae Lim等人的“Normally-Off Operation of Recessed-Gate AlGaN/GaN HFETsfor High Power Applications”(Electrochem.Solid-State Lett.2011,volume 14,issue 5,H205-H207)中得知。
该HEMT具有在异质结构的深度上延伸的栅极沟槽直到其到达GaN层。在所述沟槽中延伸的是栅极金属化物，其通过栅极介电层与形成异质结构的AlGaN/GaN层分离。通过化学蚀刻的已知步骤来实现栅极沟槽的形成，并生成各种性质的形态缺陷(诸如，大范围的表面褶皱或者通过蚀刻工艺生成的一般损伤，诸如凹陷或凸起)。
文献第US 8,330,187号公开了具有AlGaN/GaN异质结构的MOSFET，其具有在半导体本体的深度上延伸的凹陷栅极端子。半导体本体在异质结构下方具有P型掺杂的GaN层，其具有沟道层的功能。由于沟道层具有P型掺杂，所以在使用中可以得到具有高导通阈值电压的常闭型的晶体管。栅极端子延伸远至沟道层，并且在沟道层本身内终止。在使用中，当施加于栅极端子的电压在沟道层中生成电荷载体反转时，在沟道层中建立了导电沟道，这能够使电流在源极和漏极端子之间流动。然而，申请人发现根据US 8,330,187的器件由于形成导电沟道(大部分在沟道层内)的事实而具有大导通状态阻抗。
因而，需要提供一种常闭型的晶体管，其能够在大阈值电压和降低的导通状态阻抗之间提供良好的折中来克服现有技术的缺陷。
发明内容
根据本发明，如权利要求中限定的，提供了常闭型的晶体管以及用于制造该晶体管的方法。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性示例并参考附图来描述优选实施例，其中：
图1以横截面示出了根据本公开的一个实施例的HEMT；
图2以横截面示出了根据本公开的又一实施例的HEMT；
图3以横截面示出了根据本公开的又一实施例的HEMT；
图4以横截面示出了根据本公开的又一实施例的HEMT；
图5以横截面示出了根据本公开的又一实施例的HEMT；以及
图6A至图6E示出了用于制造图1的HEMT的步骤。
具体实施方式
在正交轴X、Y、Z的三轴系统中，图1示出了基于氮化镓的常闭型的HEMT器件1，包括：衬底2，例如由硅或碳化硅(SiC)或蓝宝石(Al2O3)制成；缓冲层11，在衬底2之上延伸；以及异质结或异质结构7，在缓冲层11之上延伸。
缓冲层11包括导电层4和电阻层6，其中导电层4是本征型或具有N型掺杂的氮化镓(GaN)并且在衬底2之上延伸，而电阻层6是具有P型掺杂的氮化镓(GaN)(例如，掺杂物种类的浓度包括在1015和1020离子/cm3之间)并在导电层4之上延伸。任选地，缓冲层11还包括一个或多个附加缓冲层(或界面层)3，其是通过属于周期表的III-V族的元素(包括镓)形成的化合物并且在衬底和导电层4之间延伸。
缓冲层11具有将器件配置为常闭型器件的功能。
一个或多个界面层3具有当器件截止时抵抗漏极电压并降低穿透位错的密度的功能。
具体地，异质结构7包括：阻挡层9，例如由本征型的氮化镓(GaN)制成，在电阻层6之上延伸；以及沟道层10，在这种情况下为氮化铝镓(AlGaN)，在阻挡层9之上延伸。
HEMT器件1还包括：绝缘层12，其是诸如氮化硅(Si3N4)或氧化硅(SiO2)的介电材料，在异质结构7的顶侧7a之上延伸；以及栅极区域14，在源极区域16和漏极区域18之间延伸。
下文中，衬底2、缓冲层11(和缓冲层3(当存在时))以及异质结构7整体被称为半导体本体15。半导体本体15容纳有源区域15a，其形成HEMT器件1的有源部分。
栅极区域14通过绝缘层12的对应部分横向(即，沿着X)与源极区域16和漏极区域18分离。栅极区域14是凹陷类型，并且根据本发明的一个方面，在穿过异质结构7、电阻层6以及部分导电层4的深度延伸，终止在导电层4内。例如，假设导电层4沿着Z具有包括在20nm和10μm之间的厚度，则栅极区域14在导电层4中延伸大于0μm且小于10μm的深度，例如0.5μm。
根据本发明的不同方面，如图2所示，栅极区域14刚好在穿过异质结构7和电阻层6的深度延伸并终止于电阻层6和导电层4之间的界面。因此，栅极区域14到达导电层4但不穿过其中。
与实施例无关，栅极区域14形成在半导体本体15的穿通部分的沟槽19中。沟槽19部分地由介电层11(例如，氧化硅)填充，这形成栅极介电层14a。栅极介电层14a在沟槽19的底壁和内侧壁上延伸。栅极金属化物14b在栅极介电层14a上在沟槽19中延伸。栅极介电层14a和栅极金属化物14b形成HEMT器件1的栅极区域14。
根据又一实施例(未示出)，半导体本体15，如其中容纳的有源区域15a可以根据需要包括GaN或GaN合金的单层或多层，其适当地进行掺杂或者为本征类型。
导电材料(例如，金属)的源极区域16和漏极区域18在异质结构7之上延伸并与异质结构7接触。根据不同实施例，源极区域16和漏极区域18可以是凹陷类型，即，穿入半导体本体15的一部分中。
栅极区域14在对应于有源区域15a的区域中延伸。
在使用中，当栅极区域14利用高于阈值电压Vth的电压VG偏置时，在源极区域16和漏极区域18之间创建导电沟道22(通过箭头示意性表示)，在栅极区域14下方，所述沟道在方向Z上穿过电阻层6并在方向X上穿过导电层4。以这种方式，通过电阻层6(p-GaN)的电流的路径被最小化，并且导电状态阻抗(RON)被优化。
图2的HEMT器件1’的操作及其对应优势与上文参照图1的HEMT器件1所描述的相似。
图3示出了根据本公开的又一实施例的HEMT 30。
HEMT 30类似于图1的HEMT 1(相同的元件不再进行描述，并且通过相同的参考标号来表示)。然而，在这种情况下，图1中表示的GaN的导电层4被包括铝的氮化镓的化合物(诸如AlGaN)所代替。此外，在导电层4(例如由AlGaN制成)和衬底2之间延伸的是用于在栅极区域14下方形成又一异质结或异质结构37的氮化镓层35。
除了前面提到的优点之外，这种技术方案的优点在于，在栅极区域14下方存在又一异质结构37能够形成二维电子气(2DEG)的层，这进一步降低了HEMT器件30的导通状态阻抗RON的值。
图4示出了根据本公开的又一实施例的HEMT器件40。
在衬底2和缓冲层3上，HEMT器件40具有通过沟道层44和阻挡层46形成的异质结构。沟道层44例如是本征氮化镓(GaN)，并且阻挡层46例如是本征氮化铝镓(AlGaN)。凹陷类型的栅极区域48在源极区域45和漏极区域47之间延伸。在阻挡层46上，源极区域45和漏极区域47在栅极区域48旁边延伸。任选地，源极区域45和漏极区域47也可以是凹陷类型。沟道层44和阻挡层46的材料是使得当它们如图所示耦合到一起时形成能够形成2DEG层的异质结构。
栅极区域48沿着Z延伸穿过阻挡层46和沟道层44，并且终止在沟道层44中。
具有P型掺杂的电阻区域50在栅极区域48旁边并在源极区域45下方延伸。电阻区域50可以在阻挡层46和沟道层44中延伸，或者唯一地在沟道层44中延伸。
应注意，电阻区域50至少部分地与栅极区域48横向接触并完全在源极区域45下方延伸，以这种方式，在使用中，导电沟道需要穿过其形成以能够在源极区域45和漏极区域47之间使电流流动(由箭头52表示)。电阻区域50不在栅极区域48下方延伸。
任选地，可以在栅极区域48的相对侧上存在又一电阻区域(图中未示出)，即在截面中位于栅极区域48和漏极区域47之间(具体地，与电阻区域50成镜像)。
电阻区域50(以及又一电阻区域，如果存在的话)具有包括在1015cm-3和1020cm-3之间的掺杂物种类的浓度，例如1017cm-3。
根据图4的实施例的变形，电阻区域50仅在沟道层44中延伸(图5)，其至少部分地与栅极区域48横向接触并且完全在源极区域45下方延伸，以这种方式并且在这种情况下，需要穿过电阻区域50形成导电沟道。可以在栅极区域48的相对侧上存在又一电阻区域(未示出)，其与电阻区域50成镜像。
下面参照图6A至图6E描述用于制造图1的HEMT器件1的步骤。
图6A以截面图示出了根据本发明的一个实施例的在制造HEMT器件1的步骤期间的晶圆60的一部分。晶圆60与参照图1进行描述且在图1中出现的相同的元件由相同的参考标号来表示。
具体地(图6A)，提供晶圆60，其包括：衬底2，例如由硅(Si)或碳化硅(SiC)或氧化铝(Al2O3)制成，其在方向Z上具有彼此相对的正侧2a和背侧2b；导电层4，其为本征氮化镓(GaN)，其底侧4a在衬底2的前侧2a上延伸(它们之间可能存在缓冲层3)；电阻层6，其为具有P型掺杂的氮化镓(GaN)；以及异质结构7，在电阻层6之上延伸。
通过示例，电阻层6具有包括在5nm和1μm之间的厚度，并且GaN层10具有包括在几纳米(例如，2nm)和1μm之间的厚度。
根据本公开，在异质结构7的正侧7a上延伸的是钝化层或绝缘层12，其是诸如氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)或一些其他材料的介电或绝缘材料。绝缘层12具有包括在5nm和300nm之间的厚度(例如，100nm)，并且通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)来形成。
根据图6A的晶圆60可以是购买的预制件或者通过已知的步骤步骤来形成。
接下来(图6B)，例如利用光刻和蚀刻步骤，选择性地去除绝缘层12，用于在晶圆60的将在随后步骤中形成HEMT器件的栅极区域的区域(即，在对应于部分有源区域15a的区域)中去除所选部分。
蚀刻步骤可以停止于导电层4(图中未示出的方法)或者部分地前进到导电层4中(在图6B中示出后者的技术方案)。在任一种情况下，露出导电层4的表面部分4’。所去除的导电层4的部分在导电层4中形成腔，该腔沿着Z具有包括在0和1μm之间的深度d1。然而，其他实施例也是可以的，并且所去除的导电层4的部分可沿着Z具有大于1μm的深度(在任何情况下都小于导电层4的总厚度)。
然后(图6C)，执行栅极介电层14a的沉积或生长步骤，其材料例如选自氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、氧化铝(Al2O3)和氧化硅(SiO2)。栅极介电层14a具有选自5nm和50nm之间的厚度，例如20nm。
接下来(图6D)，执行在晶圆60上沉积导电材料的步骤以在栅极介电层14a上形成导电层58，具体地，完全填充沟槽19。例如，导电层58是金属材料，诸如钽(Ta)、氮化钽(TaN)、氮化钛(TiN)、钯(Pa)、钨(W)、硅化钨(WSi2)、钛铝(Ti/Al)和镍金(Ni/Au)。
然后，利用已知的光刻和蚀刻步骤选择性去除导电层58，用于从晶圆60中消减导电层58(除了延伸到沟槽19中的部分)以形成栅极金属化物14b。栅极金属化物14b和栅极介电层14a整体形成图1的HEMT器件1的凹陷栅极区域14。
然后(图6E)，执行一个或多个附加步骤来掩蔽蚀刻介电层14a和绝缘层12，以去除延伸到晶圆60中将形成HEMT器件1的源极和漏极区域16、18的区域中的选择部分。
具体地，沿着X在栅极区域14的相对侧上且与栅极区域14隔开一定距离地形成开口54a和54b。
接下来，执行欧姆接触的形成步骤来提供源极和漏极区域16、18，在晶圆60上，具体在开口54a、54b的内侧通过溅射或蒸发沉积导电材料，具体为诸如钛(Ti)或铝(Al)或它们的合金或化合物的金属。然后，执行蚀刻由此沉积的金属层的随后步骤以从晶圆60去除所述金属层，除了延伸到开口54a和54b内的金属部分，从而分别在开口54a和54b中形成源极区域16和漏极区域18。
然后，快速热退火(RTA)的步骤(例如，在近似500℃和900℃之间的温度下进行20s至5min范围内的时间)能够形成源极区域16和漏极区域18与下面的异质结构7的欧姆接触。
从而，形成了图1中表示的HEMT器件1。
参照图3的实施例，制造步骤类似于参照图6A至图6E所描述的步骤，除了作为GaN的导电层4的可选，分别由GaN和AlGaN制成的层35和34相互堆叠形成。
参照图4的实施例，在这种情况下，在提供包括衬底2、沟道层44和阻挡层46的晶圆之后，在形成栅极区域48、源极区域45和漏极区域47之前，使用30keV的注入能量和1015cm-2的注入剂量的参数来执行掺杂物种类(例如，Mg、Zn、F)的注入的步骤。可以在注入期间存在绝缘层12以限制晶圆的表面损伤。热退火的步骤能够激活所注入掺杂物种类以形成图4的电阻区域50。
通过修改注入能量，可以调整注入深度。例如，通过增加注入能量，可以在期望的深度处在沟道层44中唯一形成电阻区域50。具体地，使用注入步骤能够仅在器件的低场区域中限定电阻区域。
使用适当的掩模来执行注入步骤以在平面XY中限定电阻注入区域的延伸。
根据本公开的发明的优势可以从前面阐述的内容中明确得知。
具体地，显著改进了导通阈值电压(Vth)和导通状态阻抗(RON)之间的折中。
最后，在不背离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所述和所示的实施例进行修改和变化。
例如，在衬底2和导电层4的界面处，可以存在氮化镓及其化合物(诸如AlGaN或AlN)的一个或多个附加过渡层(未示出)，其具有用于降低衬底2和导电层4之间的晶格失配的界面的功能。
可以使用文献已知的任何变化来执行晶圆正面的接触件(源极、漏极、栅极)的金属化，诸如AlSiCu/Ti、Al/Ti或W插塞等的形成。

Claims (13)

1.一种常闭型电子器件，包括：
半导体本体(15)，位于平面(XY)中，包括缓冲区域(11)和在所述缓冲区域(11)之上延伸的异质结构(7)；
凹陷类型的栅电极(14)，沿着与所述平面(XY)正交的方向(X)至少部分地穿过所述缓冲区域(11)在所述半导体本体(15)中延伸；
第一工作电极(16)和第二工作电极(18)，在所述栅电极(14)的相应侧处延伸；以及
有源区域(15a)，在所述栅电极旁边和下侧在所述缓冲区域(11)中延伸，并且被配置为在其中所述栅电极(14)和所述第一工作电极(16)之间的电压大于阈值电压(Vth)的第一操作条件下容纳用于在所述第一工作电极和所述第二工作电极之间的电流流动的导电路径，
其特征在于，所述缓冲区域(11)中的所述有源区域容纳电阻区域(6)，所述电阻区域被配置为在其中所述栅电极(14)和所述第一工作电极(16)之间的电压低于所述阈值电压(Vth)的第二操作状态下阻碍电流在所述第一工作电极和所述第二工作电极之间流动，
其中，所述电阻区域(6)至少部分地在所述有源区域(15a)中延伸，并且所述栅电极(14)在所述半导体本体(15)中沿着所述方向(Z)延伸至等于或大于所述电阻区域(6)达到的最大深度的深度。
2.根据权利要求1所述的常闭型电子器件，其中，所述异质结构(7)包括：如下材料的沟道层(10；44)，该材料是包括氮化物的通过III-V族的元素形成的化合物；以及电子供应层(9；46)，在所述沟道层之上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的常闭型电子器件，其中，所述电阻区域(6)是在所述栅电极(14)和所述第一工作电极(16)之间延伸和/或在所述栅电极(14)和所述第二工作电极(18)之间延伸的P型的注入区域。
4.根据权利要求3所述的常闭型电子器件，其中，所述电阻区域(6)具有包括在1015离子/cm3和1020离子/cm3之间的掺杂物种类的浓度。
5.根据权利要求1所述的常闭型电子器件，其中，所述电阻区域(6)是在所述异质结构(7)下方延伸的通过III-V族元素形成且具有P型掺杂的化合物的沉积层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的常闭型电子器件，其中：所述半导体本体(15)还包括半导体衬底(2)；所述缓冲区域(11)在所述衬底(2)之上延伸并且还包括导电层(4)，所述导电层为本征类型或N型掺杂的III-V族元素形成的化合物；所述电阻区域(6)在所述导电层(4)上延伸；并且所述栅电极(14)在所述半导体本体(15)中延伸直到其到达和/或穿入所述导电层(4)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的常闭型电子器件，其中，所述半导体本体(15)还包括：半导体衬底(2)；以及界面层(3)，所述界面层为通过III-V族元素形成的化合物并且在所述衬底(2)和所述缓冲区域(11)之间延伸，
所述栅电极(14)在所述半导体本体(15)中延伸直到其到达或穿入所述界面层(3)。
8.一种用于制造常闭型电子器件的方法，包括以下步骤：
在平面(XY)中布置半导体本体(15)，所述半导体本体包括缓冲区域(11)和在所述缓冲区域(11)之上延伸的异质结构(7)；
沿着与所述平面(XY)正交的方向(Z)至少部分地穿过所述缓冲区域(11)在所述半导体本体(15)中形成凹陷类型的栅电极(14)；以及
在所述栅电极(14)的相应侧处形成第一工作电极(16)和第二工作电极(18)，
其中，所述栅电极以及所述第一工作电极和所述第二工作电极在所述栅电极旁边和所述栅电极下方在所述缓冲区域(11)中限定有源区域(15a)，所述有源区域被配置为在其中所述栅电极(14)和所述第一工作电极(16)之间的电压大于阈值电压(Vth)的第一操作条件下容纳用于在所述第一工作电极和所述第二工作电极之间的电流流动的导电路径，
其特征在于，还包括以下步骤：在所述缓冲区域(11)中，至少部分地在所述有源区域(15a)中形成电阻区域(6)，并且其中形成所述栅电极(14)的步骤包括：在所述方向(Z)上以等于或大于由所述电阻区域(6)达到的最大深度的深度，在所述半导体本体(15)中形成所述栅电极，
所述电阻区域(6)被配置为在其中所述栅电极(14)和所述第一工作电极(14)之间的电压低于所述阈值电压(Vth)的第二操作条件下阻挡电流在所述第一工作电极和所述第二工作电极之间流动。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，形成所述异质结构(7)的步骤包括：形成如下材料的沟道层(10；44)，该材料为包括氮化物的通过III-V族元素形成的化合物；以及在所述沟道层上形成电子供应层(9；46)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，形成所述电阻区域(6)的步骤包括：在所述栅电极(14)和所述第一工作电极(16)之间和/或在所述栅电极(14)和所述第二工作电极(18)之间注入P型的掺杂物种类。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述电阻区域(6)的步骤包括：在所述异质结构(7)下方，沉积通过III-V族元素形成的具有P型掺杂的化合物的层。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述半导体本体(15)还包括半导体衬底(2)，并且所述缓冲层(11)还包括通过III-V族元素形成的本征类型或具有N型掺杂的化合物的导电层(4)，
其中，形成所述电阻区域(6)的步骤包括在所述导电层(4)上和所述异质结构(7)下方形成所述电阻区域，并且形成所述栅电极(14)的步骤包括：在所述半导体本体(15)中形成所述栅电极(14)直到其到达和/或穿入所述导电层(4)。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述半导体本体(15)还包括：半导体衬底(2)；以及界面层(3)，所述界面层是通过III-V族元素形成的化合物，在所述衬底(2)和所述缓冲区域(11)之间延伸，并且其中形成所述栅电极的步骤包括在所述半导体本体(15)中形成所述栅电极直到其到达或穿入所述界面层(3)。
CN201610350411.2A 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法 Active CN106783995B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111239582.5A CN114005879A (zh) 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A005862A ITUB20155862A1 (it) 2015-11-24 2015-11-24 Transistore di tipo normalmente spento con ridotta resistenza in stato acceso e relativo metodo di fabbricazione
IT102015000076151 2015-11-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111239582.5A Division CN114005879A (zh) 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106783995A true CN106783995A (zh) 2017-05-31
CN106783995B CN106783995B (zh) 2021-11-05

Family

ID=55359684

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610350411.2A Active CN106783995B (zh) 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法
CN201620481419.8U Active CN205900551U (zh) 2015-11-24 2016-05-24 常闭型电子器件
CN202111239582.5A Pending CN114005879A (zh) 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620481419.8U Active CN205900551U (zh) 2015-11-24 2016-05-24 常闭型电子器件
CN202111239582.5A Pending CN114005879A (zh) 2015-11-24 2016-05-24 导通状态阻抗降低的常闭型晶体管及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20170148906A1 (zh)
CN (3) CN106783995B (zh)
DE (1) DE102016109338A1 (zh)
IT (1) ITUB20155862A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111223933A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 北京大学 一种提高GaN增强型MOSFET阈值电压的新型外延层结构

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20155503A1 (it) * 2015-11-12 2017-05-12 St Microelectronics Srl Metodo di fabbricazione di un transistore hemt e transistore hemt con migliorata mobilita' elettronica
ITUB20155862A1 (it) * 2015-11-24 2017-05-24 St Microelectronics Srl Transistore di tipo normalmente spento con ridotta resistenza in stato acceso e relativo metodo di fabbricazione
FR3050869B1 (fr) * 2016-04-29 2018-05-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Transistor a heterojonction de type normalement ouvert a tension de seuil elevee
JP6237845B1 (ja) * 2016-08-24 2017-11-29 富士電機株式会社 縦型ｍｏｓｆｅｔおよび縦型ｍｏｓｆｅｔの製造方法
IT201700064147A1 (it) 2017-06-09 2018-12-09 St Microelectronics Srl Transistore hemt normalmente spento con generazione selettiva del canale 2deg e relativo metodo di fabbricazione
JP6716517B2 (ja) * 2017-09-20 2020-07-01 株式会社東芝 半導体装置
US11367787B2 (en) * 2019-11-12 2022-06-21 Winbond Electronics Corp. Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN112928161B (zh) * 2019-12-06 2024-01-02 联华电子股份有限公司 高电子迁移率晶体管及其制作方法
JP7331783B2 (ja) * 2020-05-29 2023-08-23 豊田合成株式会社 半導体装置の製造方法
FR3111473B1 (fr) * 2020-06-16 2022-11-11 Commissariat Energie Atomique Transistor
US20230078017A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Wolfspeed, Inc. Semiconductor device incorporating a substrate recess

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090179227A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-16 Rohm Co., Ltd. Nitride semiconductor device and method for producing nitride semiconductor device
CN102237402A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 株式会社东芝 氮化物半导体元件
CN103748687A (zh) * 2011-06-29 2014-04-23 Hrl实验室有限责任公司 AlGaN/GaN混合型MOS-HFET
CN104425618A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 首尔半导体株式会社 氮化物系晶体管及其制造方法
CN104766882A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 富士通株式会社 半导体器件
CN205900551U (zh) * 2015-11-24 2017-01-18 意法半导体股份有限公司 常闭型电子器件

Family Cites Families (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6580101B2 (en) * 2000-04-25 2003-06-17 The Furukawa Electric Co., Ltd. GaN-based compound semiconductor device
US8633093B2 (en) * 2001-04-12 2014-01-21 Sumitomo Electric Industries Ltd. Oxygen doping method to gallium nitride single crystal substrate
JP4209097B2 (ja) * 2001-05-24 2009-01-14 日本碍子株式会社 半導体受光素子
JP4645034B2 (ja) * 2003-02-06 2011-03-09 株式会社豊田中央研究所 Ｉｉｉ族窒化物半導体を有する半導体素子
JP4041075B2 (ja) * 2004-02-27 2008-01-30 株式会社東芝 半導体装置
US7777241B2 (en) * 2004-04-15 2010-08-17 The Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
US8035113B2 (en) * 2004-04-15 2011-10-11 The Trustees Of Boston University Optical devices featuring textured semiconductor layers
US7180103B2 (en) * 2004-09-24 2007-02-20 Agere Systems Inc. III-V power field effect transistors
US7485512B2 (en) * 2005-06-08 2009-02-03 Cree, Inc. Method of manufacturing an adaptive AIGaN buffer layer
EP2312635B1 (en) * 2005-09-07 2020-04-01 Cree, Inc. Transistors with fluorine treatment
US8114717B2 (en) * 2005-11-15 2012-02-14 The Regents Of The University Of California Methods to shape the electric field in electron devices, passivate dislocations and point defects, and enhance the luminescence efficiency of optical devices
US7449762B1 (en) * 2006-04-07 2008-11-11 Wide Bandgap Llc Lateral epitaxial GaN metal insulator semiconductor field effect transistor
JP5065616B2 (ja) * 2006-04-21 2012-11-07 株式会社東芝 窒化物半導体素子
JP2007335677A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Furukawa Electric Co Ltd:The Ｉｉｉ族窒化物半導体を用いたノーマリオフ型電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2008053449A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Rohm Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2008205414A (ja) * 2007-01-26 2008-09-04 Rohm Co Ltd 窒化物半導体素子、窒化物半導体パッケージおよび窒化物半導体素子の製造方法
US7838904B2 (en) * 2007-01-31 2010-11-23 Panasonic Corporation Nitride based semiconductor device with concave gate region
DE112008000410T5 (de) * 2007-02-16 2009-12-24 Sumitomo Chemical Company, Limited Epitaxialer Galliumnitridkristall, Verfahren zu dessen Herstellung und Feldeffekttransistor
JP2008205221A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子
JP2008270794A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP4695622B2 (ja) * 2007-05-02 2011-06-08 株式会社東芝 半導体装置
JP5319084B2 (ja) * 2007-06-19 2013-10-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP5208463B2 (ja) * 2007-08-09 2013-06-12 ローム株式会社 窒化物半導体素子および窒化物半導体素子の製造方法
US8421148B2 (en) * 2007-09-14 2013-04-16 Cree, Inc. Grid-UMOSFET with electric field shielding of gate oxide
JP5566618B2 (ja) * 2008-03-07 2014-08-06 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系半導体素子
WO2009119479A1 (ja) * 2008-03-24 2009-10-01 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4729067B2 (ja) * 2008-03-31 2011-07-20 古河電気工業株式会社 電界効果トランジスタ
US8519438B2 (en) * 2008-04-23 2013-08-27 Transphorm Inc. Enhancement mode III-N HEMTs
US7985986B2 (en) * 2008-07-31 2011-07-26 Cree, Inc. Normally-off semiconductor devices
US8759876B2 (en) * 2008-10-06 2014-06-24 Massachusetts Institute Of Technology Enhancement-mode nitride transistor
JP2010118556A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP5653607B2 (ja) * 2008-11-26 2015-01-14 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系電界効果トランジスタおよびその製造方法
JP5566670B2 (ja) 2008-12-16 2014-08-06 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系電界効果トランジスタ
JP5323527B2 (ja) * 2009-02-18 2013-10-23 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系電界効果トランジスタの製造方法
JP2010232279A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 電界効果トランジスタ
JP2010258441A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 Furukawa Electric Co Ltd:The 電界効果トランジスタ
DE102009018054B4 (de) * 2009-04-21 2018-11-29 Infineon Technologies Austria Ag Lateraler HEMT und Verfahren zur Herstellung eines lateralen HEMT
US9439685B2 (en) 2009-05-12 2016-09-13 Bullard Spine, Llc Multi-layer osteoinductive, osteogenic, and osteoconductive carrier
US8269253B2 (en) * 2009-06-08 2012-09-18 International Rectifier Corporation Rare earth enhanced high electron mobility transistor and method for fabricating same
JP5647986B2 (ja) * 2009-09-22 2015-01-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、電界効果トランジスタおよび電子装置
JP2011082216A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Fujitsu Ltd 化合物半導体装置及びその製造方法
US20110210377A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Infineon Technologies Austria Ag Nitride semiconductor device
US8921894B2 (en) * 2010-03-26 2014-12-30 Nec Corporation Field effect transistor, method for producing the same, and electronic device
US8785973B2 (en) * 2010-04-19 2014-07-22 National Semiconductor Corporation Ultra high voltage GaN ESD protection device
US8368121B2 (en) * 2010-06-21 2013-02-05 Power Integrations, Inc. Enhancement-mode HFET circuit arrangement having high power and high threshold voltage
CN102576727B (zh) * 2010-06-23 2016-01-27 康奈尔大学 门控iii-v半导体结构和方法
CN103189992A (zh) * 2010-11-04 2013-07-03 住友电气工业株式会社 半导体器件及其制造方法
CN103229283B (zh) * 2010-11-26 2016-01-20 富士通株式会社 半导体装置及半导体装置的制造方法
JP5712583B2 (ja) * 2010-12-02 2015-05-07 富士通株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
JP5839804B2 (ja) * 2011-01-25 2016-01-06 国立大学法人東北大学 半導体装置の製造方法、および半導体装置
US8895993B2 (en) * 2011-01-31 2014-11-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Low gate-leakage structure and method for gallium nitride enhancement mode transistor
JP5648523B2 (ja) * 2011-02-16 2015-01-07 富士通株式会社 半導体装置、電源装置、増幅器及び半導体装置の製造方法
JP5919626B2 (ja) * 2011-02-25 2016-05-18 富士通株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
JP5566937B2 (ja) * 2011-03-28 2014-08-06 古河電気工業株式会社 窒化物系半導体デバイス及びその製造方法
US9024357B2 (en) * 2011-04-15 2015-05-05 Stmicroelectronics S.R.L. Method for manufacturing a HEMT transistor and corresponding HEMT transistor
US10312361B2 (en) * 2011-06-20 2019-06-04 The Regents Of The University Of California Trenched vertical power field-effect transistors with improved on-resistance and breakdown voltage
WO2015175915A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 The Regents Of The University Of California Trenched vertical power field-effect transistors with improved on-resistance and breakdown voltage
CN102856361B (zh) * 2011-06-29 2015-07-01 财团法人工业技术研究院 具有双面场板的晶体管元件及其制造方法
TWI508281B (zh) * 2011-08-01 2015-11-11 Murata Manufacturing Co Field effect transistor
JP5765147B2 (ja) 2011-09-01 2015-08-19 富士通株式会社 半導体装置
JP2013074069A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Fujitsu Ltd 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US20130095581A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Thick window layer led manufacture
JP5953706B2 (ja) * 2011-11-02 2016-07-20 富士通株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
US9024356B2 (en) * 2011-12-20 2015-05-05 Infineon Technologies Austria Ag Compound semiconductor device with buried field plate
US8669591B2 (en) * 2011-12-27 2014-03-11 Eta Semiconductor Inc. E-mode HFET device
JP5662367B2 (ja) * 2012-03-26 2015-01-28 株式会社東芝 窒化物半導体装置およびその製造方法
US9111905B2 (en) * 2012-03-29 2015-08-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. High electron mobility transistor and method of forming the same
SG11201406151TA (en) * 2012-03-29 2014-10-30 Agency Science Tech & Res Iii-nitride high electron mobility transistor structures and methods for fabrication of same
JP6054621B2 (ja) * 2012-03-30 2016-12-27 トランスフォーム・ジャパン株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
US9337332B2 (en) * 2012-04-25 2016-05-10 Hrl Laboratories, Llc III-Nitride insulating-gate transistors with passivation
US9184275B2 (en) * 2012-06-27 2015-11-10 Transphorm Inc. Semiconductor devices with integrated hole collectors
US8803246B2 (en) * 2012-07-16 2014-08-12 Transphorm Inc. Semiconductor electronic components with integrated current limiters
KR20140013247A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 소자 및 그의 제조 방법
US9076850B2 (en) * 2012-07-30 2015-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. High electron mobility transistor
US8912570B2 (en) * 2012-08-09 2014-12-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. High electron mobility transistor and method of forming the same
US9917080B2 (en) * 2012-08-24 2018-03-13 Qorvo US. Inc. Semiconductor device with electrical overstress (EOS) protection
US9166048B2 (en) * 2012-09-16 2015-10-20 Sensor Electronic Technology, Inc. Lateral/vertical semiconductor device
JP2014072397A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Fujitsu Ltd 化合物半導体装置及びその製造方法
JP6085442B2 (ja) * 2012-09-28 2017-02-22 トランスフォーム・ジャパン株式会社 化合物半導体装置及びその製造方法
JP6190582B2 (ja) * 2012-10-26 2017-08-30 古河電気工業株式会社 窒化物半導体装置の製造方法
KR102024290B1 (ko) * 2012-11-08 2019-11-04 엘지이노텍 주식회사 전력 반도체 소자
KR20140066015A (ko) * 2012-11-22 2014-05-30 삼성전자주식회사 이종 접합 전계 효과 트랜지스터 및 제조 방법
JP6007771B2 (ja) * 2012-12-14 2016-10-12 豊田合成株式会社 半導体装置
JP6253886B2 (ja) * 2013-01-09 2017-12-27 トランスフォーム・ジャパン株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR20140110616A (ko) * 2013-03-08 2014-09-17 삼성전자주식회사 고 전자이동도 트랜지스터 소자
KR102036349B1 (ko) * 2013-03-08 2019-10-24 삼성전자 주식회사 고 전자이동도 트랜지스터
JP6013948B2 (ja) * 2013-03-13 2016-10-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US9842923B2 (en) * 2013-03-15 2017-12-12 Semiconductor Components Industries, Llc Ohmic contact structure for semiconductor device and method
US9018056B2 (en) * 2013-03-15 2015-04-28 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Complementary field effect transistors using gallium polar and nitrogen polar III-nitride material
US8987780B2 (en) * 2013-05-31 2015-03-24 Stmicroelectronics, Inc. Graphene capped HEMT device
JP6220161B2 (ja) * 2013-06-03 2017-10-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
US9490357B2 (en) * 2013-07-15 2016-11-08 Hrl Laboratories, Llc Vertical III-nitride semiconductor device with a vertically formed two dimensional electron gas
JP6143598B2 (ja) * 2013-08-01 2017-06-07 株式会社東芝 半導体装置
US20150041820A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-12 Philippe Renaud Complementary gallium nitride integrated circuits and methods of their fabrication
JP6214978B2 (ja) * 2013-09-17 2017-10-18 株式会社東芝 半導体装置
JP2015065241A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
CN105556678B (zh) * 2013-09-30 2018-04-10 Hrl实验室有限责任公司 具有高阈值电压和低导通电阻的常关型iii族氮化物晶体管
FR3011981B1 (fr) * 2013-10-11 2018-03-02 Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs - Transistor hemt a base d'heterojonction
KR102021887B1 (ko) * 2013-12-09 2019-09-17 삼성전자주식회사 반도체 소자
JP6534791B2 (ja) * 2013-12-16 2019-06-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US9123791B2 (en) * 2014-01-09 2015-09-01 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device and method
JP6341679B2 (ja) * 2014-02-06 2018-06-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP6268007B2 (ja) * 2014-03-14 2018-01-24 株式会社東芝 半導体装置
US11095096B2 (en) * 2014-04-16 2021-08-17 Yale University Method for a GaN vertical microcavity surface emitting laser (VCSEL)
KR102135163B1 (ko) * 2014-06-26 2020-07-20 한국전자통신연구원 반도체 소자 및 그 제작 방법
FR3023065B1 (fr) * 2014-06-27 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique Dispositif optoelectronique a jonction p-n permettant une ionisation de dopants par effet de champ
US9601608B2 (en) * 2014-11-13 2017-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Structure for a gallium nitride (GaN) high electron mobility transistor
JP6332021B2 (ja) * 2014-12-26 2018-05-30 株式会社デンソー 半導体装置
US10177061B2 (en) * 2015-02-12 2019-01-08 Infineon Technologies Austria Ag Semiconductor device
CN105140270B (zh) * 2015-07-29 2018-01-09 电子科技大学 一种增强型hemt器件
US9812532B1 (en) * 2015-08-28 2017-11-07 Hrl Laboratories, Llc III-nitride P-channel transistor
US9941384B2 (en) * 2015-08-29 2018-04-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090179227A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-16 Rohm Co., Ltd. Nitride semiconductor device and method for producing nitride semiconductor device
CN102237402A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 株式会社东芝 氮化物半导体元件
CN103748687A (zh) * 2011-06-29 2014-04-23 Hrl实验室有限责任公司 AlGaN/GaN混合型MOS-HFET
CN104425618A (zh) * 2013-08-28 2015-03-18 首尔半导体株式会社 氮化物系晶体管及其制造方法
CN104766882A (zh) * 2014-01-08 2015-07-08 富士通株式会社 半导体器件
CN205900551U (zh) * 2015-11-24 2017-01-18 意法半导体股份有限公司 常闭型电子器件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111223933A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 北京大学 一种提高GaN增强型MOSFET阈值电压的新型外延层结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20200203522A1 (en) 2020-06-25
CN114005879A (zh) 2022-02-01
CN205900551U (zh) 2017-01-18
US11222969B2 (en) 2022-01-11
US20220130990A1 (en) 2022-04-28
US20170148906A1 (en) 2017-05-25
ITUB20155862A1 (it) 2017-05-24
DE102016109338A1 (de) 2017-05-24
CN106783995B (zh) 2021-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205900551U (zh) 常闭型电子器件
CN107452791B (zh) 双沟道hemt器件及其制造方法
CN104821340B (zh) 半导体器件
CN208861993U (zh) 常关型高电子迁移率晶体管
CN206059396U (zh) Hemt晶体管
TWI509794B (zh) 加強模態iii-n高電子遷移率電晶體
US9184258B2 (en) GaN based semiconductor device and method of manufacturing the same
US8890212B2 (en) Normally-off high electron mobility transistor
CN208861994U (zh) 高电子迁移率晶体管
US20130126893A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US10707322B2 (en) Semiconductor devices and methods for fabricating the same
CN110071167A (zh) 具有降低的导通状态电阻的常关断型hemt及其制造方法
TW201419546A (zh) 電晶體與其形成方法與半導體元件
JP2011233612A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2012019186A (ja) 窒化物系半導体素子及びその製造方法
JP5100002B2 (ja) 窒化物半導体装置
KR101172857B1 (ko) 인헨스먼트 노멀리 오프 질화물 반도체 소자 및 그 제조방법
JP2009289827A (ja) へテロ接合を有する半導体装置とその製造方法
JP5183857B2 (ja) 電界効果トランジスタおよび製造方法
US20230015042A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI698015B (zh) 蕭特基二極體與相關之製作方法
KR102135569B1 (ko) 전류차단층을 구비하는 수직형 질화물계 트랜지스터 및 이의 제조 방법
JP2015079806A (ja) へテロ接合電界効果型トランジスタおよびその製造方法
KR20140100785A (ko) 전력반도체소자

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant