DE102013103966A1 - Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen - Google Patents

Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen Download PDF

Info

Publication number
DE102013103966A1
DE102013103966A1 DE102013103966A DE102013103966A DE102013103966A1 DE 102013103966 A1 DE102013103966 A1 DE 102013103966A1 DE 102013103966 A DE102013103966 A DE 102013103966A DE 102013103966 A DE102013103966 A DE 102013103966A DE 102013103966 A1 DE102013103966 A1 DE 102013103966A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
region
semiconductor body
metal
channel region
semiconductor
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
DE102013103966A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013103966B4 (de
Inventor
Oliver Häberlen
Clemens Ostermaier
Gianmauro Pozzovivo
Gerhard Prechtl
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.)
Infineon Technologies Austria AG
Original Assignee
Infineon Technologies Austria AG
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 Infineon Technologies Austria AG filed Critical Infineon Technologies Austria AG
Publication of DE102013103966A1 publication Critical patent/DE102013103966A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013103966B4 publication Critical patent/DE102013103966B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28575—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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 specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H01L29/452—Ohmic electrodes on AIII-BV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/66431—Unipolar field-effect transistors 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 specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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 specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/08—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 carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung enthält einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, enthält. Die Halbleitervorrichtung enthält ferner eine Kontaktstruktur, die in dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Die Kontaktstruktur enthält einen Metallbereich und einen dotierten Bereich. Der Metallbereich erstreckt sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper. Der dotierte Bereich ist in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich im Allgemeinen auf Verbindungshalbleitervorrichtungen und insbesondere auf Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen.
  • HINTERGRUND
  • Niederohmsche Kontakte für Leistungs-HEMTs (Transistoren mit hoher Elektronenmobilität) und andere Typen der Heterostrukturvorrichtungen werden benötigt, um einer Metrik mit niedrigem RON·A (spezifischen Einschaltwiderstand, wobei A dem Bereich entspricht) zu entsprechen. Dies ist insbesondere für Niederspannungs-Leistungsvorrichtungen (30-V-Spannungsklasse und darunter) wahr, wo der Kontaktwiderstand 40% oder mehr des gesamten Vorrichtungs-RON·A repräsentieren kann. Vorzugsweise besitzt ein niederohmscher Kontakt in einem AlGaN/GaN-HEMT oder einer anderen Heterostrukturvorrichtung einen niedrigen Kontaktwiderstand (und deshalb eine geringe Auswirkung auf den RON) und außerdem eine geringe Übertragungslänge. Falls die Übertragungslänge gering ist, kann die Länge des Kontakts signifikant verringert werden, wobei die Größe der Leistungstransistorstruktur entsprechend verringert werden kann. Es ist jedoch sehr schwierig, gute ohmsche Kontakte an einem Heteroübergang, wie z. B. einer GaN/AlGaN-Grenzfläche, bereitzustellen. Ein optimierter 30-V-GaN-Leistungstransistor besitzt z. B. typischerweise einen spezifischen Kontaktwiderstand von 1,2 × 10–7 Ohm·mm2, der etwa 40% des gesamten Transistor-RON·A entspricht. Außerdem muss spezielle Sorge getragen werden, um den Übertragungswiderstand zwischen dem 2DEG-Kanal (dem Kanal eines zweidimensionalen Elektronengases) und dem Kontakt zu optimieren. Dieser Übertragungswiderstand besitzt eine bedeutende Auswirkung auf den gesamten Kontaktwiderstand.
  • Ein Typ eines herkömmlichen GaN/AlGaN-HEMT-Kontakts wird durch das Implantieren von Si in die GaN/AlGaN-Struktur gebildet, um einen entarteten Bereich zu bilden, der sich mit dem 2DEG-Kanal in Kontakt befindet (das Si wirkt in dem GaN wie ein n-Typ-Dotand). Auf der Oberseite des Halbleiterkörpers wird ein Metallkontakt gebildet, der sich mit dem Si-dotierten Bereich in Kontakt befindet. Unter dem Metallkontakt werden ausreichend elektrische Ladungsträger bereitgestellt, um einen guten ohmschen Kontakt zu erhalten. Diese Kontaktstruktur besitzt jedoch einen hohen Übertragungswiderstand an der darunterliegenden GaN/AlGaN-Grenzfläche, der den gesamten spezifischen Widerstand des Kontaktbereichs signifikant vergrößert. Der hohe Übertragungswiderstand ergibt sich aufgrund einer gut ausgeprägten Barriere zwischen der GaN/AlGaN-Grenzfläche, die durch die Bandunstetigkeit verursacht wird, und der induzierten/spontanen Polarisationsladungen.
  • Ein weiterer Typ des herkömmlichen GaN/AlGaN-HEMT-Kontakts wird durch eine Metallabscheidung und ein anschließendes Glühen, das bei typischerweise hohen Temperaturen über 600°C ausgeführt wird, gebildet. Eine derartige Hochtemperaturverarbeitung verhindert die Verwendung von Standard-Aluminiummetallisierungsschemata, die Schmelzpunkte unter 600°C besitzen. Bei GaN-basierten Materialien erzeugt ein derartiges Hochtemperaturglühen Stickstoffleerstellen unter dem vergrabenen Metallkontakt. Diese Stickstoffleerstellen wirken im GaN wie n-Typ-Dotanden, was eine ähnliche Wirkung wie bei einem herkömmlichen Si-implantierten Kontakt erzeugt. Es kann ein Aussparungsätzen bis hinunter oder sogar unter den 2DEG-Kanal ausgeführt werden, um den Übertragungswiderstand an der GaN/AlGaN-Grenzfläche zu vermeiden. Die Struktur des vergrabenen Metallkontakts befindet sich jedoch mit dem 2DEG-Kanal in direkten Kontakt. Eine derartige direkte Verbindung zwischen einem Metallkontakt und einem 2DEG-Kanal verursacht eine Stromzusammendrängung an der Kanal-Metall-Grenzfläche und vergrößert den spezifischen Kontaktwiderstand.
  • Es ist eine Aufgabe, eine Halbleitervorrichtung mit einer niederohmschen Kontaktstruktur und ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Lehren der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Hier sind Ausführungsformen einer Kontaktstruktur für Verbindungshalbleitervorrichtungen beschrieben, die einen ausgesparten Metallbereich in Kombination mit einem dotierten Bereich enthalten. Die Kontaktstruktur besitzt einen verringerten Übergangswiderstand zwischen dem Kanal und dem dotierten Bereich und vermeidet den Übergangswiderstand an dem Heteroübergang, d. h. der Grenzfläche zwischen zwei Schichten oder Bereichen von unähnlichen kristallinen Halbleitern, wie z. B. einer AlGaN/GaN-Grenzfläche. Der Übergangswiderstand zwischen dem 2DEG-Kanal und der Kontaktstruktur wird durch das Anordnen des dotierten Bereichs zwischen dem ausgesparten Metallbereich und dem Kanal verringert. Diese niederohmsche Kontaktstruktur kann bei sehr niedrigen Temperaturen, z. B. < 450°C, verwirklicht werden. Bei einer derartigen niedrigen Temperaturbilanz können die Standard-Aluminiummetallisierungsschemata verwendet werden, falls gewünscht. Es können andere Metalle und Verarbeitungstemperaturen verwendet werden, wie hier erklärt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung umfasst die Halbleitervorrichtung einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, enthält. Die Halbleitervorrichtung umfasst ferner eine Kontaktstruktur, die in dem Halbleiterkörper angeordnet ist. Die Kontaktstruktur umfasst einen Metallbereich und einen dotierten Bereich. Der Metallbereich erstreckt sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper. Der dotierte Bereich ist in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung umfasst die Halbleitervorrichtung einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, enthält. Die Halbleitervorrichtung enthält ferner einen Metallbereich, der sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper erstreckt, und einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper ausgebildet ist und zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich angeordnet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich von dem Metallbereich beabstandet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform eines Transistors umfasst der Transistor einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten mit einem Heteroübergang zwischen zwei unähnlichen der Verbindungshalbleiterschichten enthält. Unter dem Heteroübergang ist ein Kanalbereich ausgebildet. Ein Metallbereich erstreckt sich unter dem Heteroübergang bis zu wenigstens dem Kanalbereich in den Halbleiterkörper. Ein in dem Halbleiterkörper ausgebildeter dotierter Bereich ist zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich angeordnet, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich von dem Metallbereich beabstandet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung umfasst das Verfahren Folgendes: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, umfasst; und Bilden einer Kontaktstruktur in dem Halbleiterkörper. Die Kontaktstruktur umfasst einen Metallbereich, der sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper erstreckt. Die Kontaktstruktur umfasst ferner einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.
  • Die Fachleute auf dem Gebiet werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und beim Betrachten der beigefügten Zeichnungen zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, wobei stattdessen der Schwerpunkt auf das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung gelegt ist. Außerdem bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen entsprechenden Teile. In den Zeichnungen:
  • 1 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt.
  • 2 ist eine graphische Darstellung, die den Beitrag des spezifischen Widerstands der Kontaktstruktur zum gesamten spezifischen Widerstand der Vorrichtung zeigt.
  • 3 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer Ausführungsform.
  • 4 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 5 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
  • 6 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
  • 7 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 8 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer Ausführungsform.
  • 9 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Verbindungshalbleitervorrichtung mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • 10 veranschaulicht eine Ausführungsform des Prozesses zum Bilden des dotierten Bereichs der in 9 gezeigten Kontaktstruktur.
  • 11A bis 11C veranschaulichen eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen der Kontaktstruktur.
  • 12A bis 12G veranschaulichen eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen der Kontaktstruktur.
  • 13 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleitertransistors mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt.
  • 14 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleitertransistors mit einer Kontaktstruktur, die einen Metallbereich und einen dotierten Bereich, der in einem Körper der Vorrichtung ausgebildet ist, besitzt, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • 1 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung, die einen Halbleiterkörper 100 enthält, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten besitzt, die auf einem Substrat 110 angeordnet sind. Das Substrat 110 kann ein Halbleitersubstrat, wie z. B. Si, Saphir, SiC, GaN oder ein Diamantsubstrat, sein. Das Substrat 110 kann dotiert oder undotiert sein. In einer Ausführungsform enthält der auf dem Substrat 110 angeordnet Halbleiterkörper 100 eine Keimbildungsschicht (Saatschicht) 102, wie z. B. eine AlN-Schicht, auf dem Substrat 110, eine erste Verbindungshalbleitervorrichtungs-Schicht 104 (die hier außerdem als ein Pufferbereich bezeichnet wird) auf der Keimbildungsschicht 102, eine zweite Verbindungshalbleitervorrichtungs-Schicht 106 (die hier außerdem als ein Barrierenbereich bezeichnet wird) auf dem Pufferbereich 104 und eine dritte Verbindungshalbleitervorrichtungs-Schicht 108, die aus dem gleichen Material wie der Pufferbereich 104 bestehen kann, auf dem Barrierenbereich 106. In einer Ausführungsform umfasst der Pufferbereich 104 GaN, umfasst der Barrierenbereich 106 eine GaN-Legierung, wie z. B. AlGaN, InAlN, AlN oder InAlGaN, umfasst die dritte Verbindungshalbleitervorrichtungs-Schicht 108 eine GaN-Abdeckschicht und ergibt sich ein 2DEG-Kanalbereich (ein Kanalbereich eines zweidimensionalen Elektronengases) 110 in dem Pufferbereich 104 in der Nähe der Grenzfläche zwischen dem Puffer- und dem Barrierenbereich 104, 106. In der Ausführungsform ist ein erster Heteroübergang 105 zwischen der GaN-Legierungsschicht 106 und der unteren GaN-Schicht 104 vorhanden, während ein zweiter Heteroübergang 107 zwischen der GaN-Legierungsschicht 106 und der GaN-Abdeckschicht 108 vorhanden ist. Der Kanalbereich 110 ist in der unteren GaN-Schicht 104 unter beiden Heteroübergängen 105, 107 ausgebildet.
  • Im Allgemeinen können mit der GaN-Technik GaN-basierte Heterostrukturen entlang der c-Richtung (d. h. der Ga-Fläche) oder entlang der N-Fläche, z. B. für GaN/AlGaN-Heterostrukturen, gezüchtet werden. Jede Wachstumsorientierung kann beim Herstellen der hier beschriebenen GaN-basierten Strukturen verwendet werden. Außerdem führt bei der GaN-Technik das Vorhandensein von Polarisationsladungen und Beanspruchungswirkungen zur Verwirklichung eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, das eine zweidimensionale Elektronen- oder Lochinversionsschicht ist, die durch eine sehr hohe Ladungsträgerdichte und Ladungsträgermobilität gekennzeichnet ist. Ein derartiges zweidimensionales Ladungsträgergas bildet den leitfähigen Kanalbereich 110 der Vorrichtung. Zwischen dem GaN-Pufferbereich 104 und dem GaN-Legierungs-Barrierenbereich 106 kann eine dünne, z. B. 1–2 nm, AlN-Schicht bereitgestellt sein, um die Streuung zu minimieren und die 2DEG-Mobilität zu erhöhen. Andere Verbindungshalbleitertechniken, die ein zweidimensionales Elektronen- oder Löchergas besitzen, können außerdem verwendet werden. In jedem Fall werden die Polarisationsladungen verwendet, um den Kanalbereich 110 eines zweidimensionalen Ladungsträgergases der Vorrichtung zu bilden. Andere Kombinationen von III-V-Halbleitermaterialien können verwendet werden, um ein 2DEG oder ein 2DHG (zweidimensionales Löchergas) in dem Pufferbereich 104 der Vorrichtung zu bilden, wie in der Technik wohlbekannt ist. Im Allgemeinen kann jede Heterostruktur verwendet werden, bei der eine Bandunstetigkeit für das Vorrichtungskonzept verantwortlich ist. Auf dem Halbleiterkörper 100 kann eine Passivierungsschicht 112 ausgebildet sein.
  • In jedem Fall ist eine Kontaktstruktur 120 auf dem Halbleiterkörper 100 angeordnet, um mit dem Kanalbereich 110 einen elektrischen Kontakt herzustellen. Die Kontaktstruktur 120 enthält einen Metallbereich 122 und einen dotierten (entarteten) Bereich 124. Der Metallbereich 122 erstreckt sich von einer ersten Seite 101 des Halbleiterkörpers 100 bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich 110 enthält, in den Halbleiterkörper 100. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist diese Schicht der Pufferbereich 104. Der Metallbereich 122 kann eine Ti/Al-basierte/Metall1/Metall2-Kombination enthalten, wobei das Al-basierte Metall reines Al, AlSi, AlCu oder AlSiCu sein kann, das Metall1 Ni, Ti, Mo, Pt, Pd, Nb, Re, Ta, Ir, TiAl3 oder W sein kann und das Metall2 Au, TiN, TiAl3 oder W sein kann. Alternativ kann der Metallbereich 122 eine Ti/Al-basierte/Metall1-Kombination umfassen, wobei das Al-basierte Metall reines Al, AlSi, AlCu oder AlSiCu sein kann und das Metall1 Ni, Ti, Mo, Pt, Pd, Nb, Re, Ta, Ir, TiAl3 oder W sein kann. In einer weiteren Ausführungsform kann der Metallbereich 122 eine Ti/Al-basierte Kombination umfassen, wobei das Al-basierte Metall reines Al, AlSi, AlCu oder AlSiCu sein kann. In einer noch weiteren Ausführungsform kann der Metallbereich 122 einen direkten Metallkontakt (d. h. ohne eine Ti-Einlage) umfassen, wobei das Metall ein Al-basiertes Metall, wie z. B. reines Al, AlSi, AlCu oder AlSiCu, sein kann. Es können Ni, Ti, Mo, Pt, Pd, Nb, Re, Ta, Ir, TiAl3, W und alle anderen Metalle, die ein entartetes Leitungsband besitzen, verwendet werden.
  • In jedem Fall ist der dotierte Bereich 124 in dem Halbleiterkörper 100 zwischen dem Metallbereich 122 und dem Kanalbereich 110 ausgebildet, so dass der Kanalbereich 110 durch den dotierten Bereich 122 von dem Metallbereich 124 beabstandet und durch den dotierten Bereich 122 mit dem Metallbereich 124 elektrisch verbunden ist. In einer Ausführungsform wird der dotierte Bereich 124 gebildet, indem Si-Atome in den Halbleiterkörper 100 implantiert werden und der Halbleiterkörper 100 geglüht wird, um die Si-Dotanden zu aktivieren, wie hier später ausführlicher beschrieben wird. Die Kontaktstruktur 120 besitzt zwischen dem Kanalbereich 110 und der Kontaktstruktur 120 einen verringerten Übergangswiderstand und vermeidet den Übergangswiderstand an den Heteroübergängen 105, 107 zwischen unähnlichen Halbleitermaterialien.
  • Eine elektrische Ersatzschaltung der Kontaktstruktur 120 ist der Kontaktstruktur 120 in 1 überlagert, um die verschiedenen Beiträge der Kontaktwiderstände besser zu veranschaulichen. In der elektrischen Ersatzschaltung ist der Übergangswiderstand zwischen dem Pufferbereich 104 und dem Barrierenbereich 106 als der Widerstand RT1 gezeigt, während der Übergangswiderstand zwischen dem Barrierenbereich 106 und der oberen Verbindungshalbleiterschicht 108 als der Widerstand RT2 gezeigt ist. Die Übergangswiderstände RT1 und RT2 an den Heteroübergängen 105, 107 werden durch die Einbeziehung des Metallkontaktbereichs 122 vermieden. Das heißt, der Strom bewegt sich seitlich durch den Pufferbereich 104 in den dotierten Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 zu dem Metallbereich 122 und bewegt sich dann in Abhängigkeit von der Anordnung der Verbindung mit dem Metallkontaktbereich 122 vertikal nach oben oder nach unten. Wie in 1 gezeigt ist, kann die Verbindung mit dem Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 auf der Seite 121 des Metallbereichs 122, die von dem Substrat 110 weggewandt ist, hergestellt sein. In weiteren Ausführungsformen kann die Verbindung mit dem Metallkontaktbereich 122 auf der Seite des Metallkontaktbereichs 122, der dem Substrat 110 zugewandt ist, hergestellt sein, wie hier später ausführlicher beschrieben wird.
  • In jedem Fall ist der Übergangswiderstand zwischen dem Kanalbereich 110 und der Kontaktstruktur 120 durch die Einbeziehung des dotierten (entarteten) Halbleiterbereichs 124 minimiert, der in dem Halbleiterkörper 100 zwischen dem Kanalbereich 110 und dem Metallkontaktbereich 122 angeordnet ist. Der verringerte Übergangswiderstand zwischen dem Kanalbereich 110 und dem dotierten Bereich 124 ist als der Widerstand RT3 gezeigt, während der verringerte Übergangswiderstand zwischen dem Metallkontaktbereich 122 und den verschiedenen Verbindungshalbleitermaterialien des dotierten Bereichs 124 (die durch die gestrichelten Linien innerhalb des Bereichs 124 in 1 abgegrenzt sind) als die Widerstände RT4, RT5 und RT6 gezeigt ist. Der dotierte Halbleiterbereich 124 der Kontaktstruktur 120 stellt eine optimierte Stromverteilung über einen breiteren Bereich bereit, die die Stromzusammendrängung und den gesamten Kontaktwiderstand verringert. Die Stromzusammendrängung ist verringert, weil sich der Strom über mehr von der Grenzfläche zwischen dem Kanalbereich 110 und dem dotierten Bereich 124 verteilen kann. Der Widerstand des Metallkontaktbereichs 122 ist als der Widerstand RM gezeigt, der Schichtwiderstand des Pufferbereichs 104 ist als der Widerstand RBU gezeigt, der Schichtwiderstand des Barrierenbereichs 106 ist als der Widerstand RBA gezeigt, der Schichtwiderstand der oberen Verbindungshalbleiterschicht 108 ist als der Widerstand RU gezeigt und der spezifische Widerstand des Kanalbereichs 110 ist als der Widerstand RC gezeigt.
  • Die Simulationsergebnisse zeigen, dass der spezifische Widerstand der Kontaktstruktur 120 für einen GaN-Pufferbereich 104 und einen AlGaN-Barrierenbereich 106 im Vergleich zu einer herkömmlichen Doppelkontaktimplantation ohne Metallkontaktaussparung um etwa einen Faktor 2X verringert werden kann, indem der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 so gebildet wird, dass sich der Metallbereich 122 bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich 110 enthält, erstreckt. Eine derartige spezifische Kontaktwiderstandsverringerung liefert in diesem Fall wenigstens eine 40-%-Verbesserung der RON·A-Gütezahl für die Halbleitervorrichtung, einschließlich der optimalen Kontaktlänge, die von der Übertragungslänge abhängt (die Übertragungslänge hängt von dem spezifischen Kontaktwiderstand ab). Außerdem verringert eine derartige Verringerung des spezifischen Kontaktwiderstands den Beitrag des Kontaktwiderstands zum Gesamt-RON·A von etwa 40% für vergleichbare herkömmliche Vorrichtungen auf etwa 25% oder weniger, wie in 2 gezeigt ist, wobei rho C der spezifische Widerstand der Kontaktstruktur 120 in Ohm·cm2 ist. Außerdem kann die Kontaktlänge entsprechend modifiziert werden, um die Vorrichtungsgröße zu verringern. In einigen Ausführungsformen besitzt die Kontaktstruktur 120 einen spezifischen Widerstand von 1,0 × 10–7 Ohm·cm2 oder weniger und insbesondere von 0,5 × 10–7 Ohm·cm2 oder weniger. Ein Transistor mit einem derartigen spezifischen Kontaktwiderstand ist für Anwendungen bei niedrigerer Spannung, z. B. von 30 V oder weniger, gut geeignet.
  • 3 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei aber die Abdeckschicht 108 weggelassen ist.
  • 4 veranschaulicht eine teilweise Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei jedoch der Halbleiterkörper 100 bei einer Temperatur über 450°C geglüht wird, nachdem der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 gebildet worden ist. Das Glühen bei einer derartigen hohen Temperatur eliminiert bestimmte Metalle aus der Betrachtung für den Metallkontaktbereich 122 (wie z. B. Aluminium), führt aber zur Bildung von Stickstoffleerstellen in einem Bereich des Halbleiterkörpers 100, der den seitlichen und den unteren Seiten 123, 125 des Metallkontaktbereichs 122 benachbart ist. Die Stickstoffleerstellen verringern ferner den gesamten spezifischen Widerstand der Kontaktstruktur 120, indem sie wie n-Typ-Dotanden im GaN wirken. Die Stickstoffleerstellen sind in 4 durch das Symbol 'x' dargestellt.
  • Alternativ kann der Halbleiterkörper 100 einer Temperatur < 450°C ausgesetzt werden, nachdem der Metallkontaktbereich 122 gebildet worden ist, so dass Aluminium oder andere Typen von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt für den Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 verwendet werden können. Eine Glühtemperatur < 450°C liefert keine Stickstoffleerstellen, verbessert aber immer noch die Verbindungsqualität zwischen dem Metallkontaktbereich 122 und dem umgebenden Halbleitermaterial, das z. B. GaN oder eine GaN-Legierung enthält.
  • Die in den 1, 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen besitzen den dotierten Bereich 124 der Kontaktstruktur 120, der sich tiefer als der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 von der ersten Seite 101 in den Halbleiterkörper 100 erstreckt. Auf diese Art befindet sich der dotierte Bereich 124 mit den seitlichen und unteren Seiten 123, 125 des Metallbereichs 122 in Kontakt.
  • 5 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Halbleitervorrichtung, die zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei sich der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 jedoch tiefer als der dotierte Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 von der ersten Seite 101 in den Halbleiterkörper 100 erstreckt. Gemäß dieser Ausführungsform befindet sich der dotierte Bereich 124 mit den seitlichen Seiten 123 des Metallbereichs 122, aber nicht mit der unteren Seite 125 in Kontakt.
  • 6 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Halbleitervorrichtung, die zu der in 5 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei sich jedoch der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 vollständig durch den Halbleiterkörper 100 und vollständig durch das darunterliegende Substrat 110 erstreckt. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Metallbereich 122 mit einer auf der Rückseite 111 des Substrats 110 ausgebildeten Metallisierung 140 verbunden und deshalb mit der Substratrückseite 111 elektrisch verbunden.
  • 7 veranschaulicht eine noch weitere Ausführungsform der Halbleitervorrichtung, die zu der in 5 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei sich jedoch der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 nicht vollständig durch das darunterliegende Substrat 110 erstreckt. Stattdessen erstreckt sich der Metallbereich 122 in das Substrat 110 und endet vor dem Erreichen der Rückseite 111 des Substrats 110. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Substrat 110 so dotiert, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Metallkontaktbereich 122 und der metallisierten Rückseite 111 des Substrats 110 über das dotierte Substrat 110 hergestellt ist.
  • 8 veranschaulicht eine Ausführungsform der Halbleitervorrichtung, die zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wobei sich jedoch der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 in den Barrierenbereich 106, aber nicht in den darunterliegenden Pufferbereich 104 erstreckt. Gemäß dieser Ausführungsform erstreckt sich die untere Seite 125 des Metallkontaktbereichs 122 bis zu einer flacheren Tiefe, gemessen von der Vorderseite 101 des Halbleiterkörpers 100, als der Kanalbereich 110.
  • 9 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die mehrere AlGaN- oder InAlN-Schichten 180 enthält, die in einer vertikalen Richtung der Vorrichtung, die sich senkrecht zur Oberseite 101 des Halbleiterkörpers 100 erstreckt, zwischen jeweiligen GaN-Schichten 190 angeordnet sind. Die GaN-Deckschicht ist in 8 weggelassen, ähnlich wie in 3 gezeigt ist, wobei sie aber zwischen der obersten AlGaN- oder InAlN-Schicht 180 und der Passivierungsschicht 112 enthalten sein kann, wie hier vorher beschrieben worden ist. Gemäß dieser Ausführungsform ergibt sich ein 2DEG 181 in der untersten GaN-Schicht 190 in der Nähe der Grenzfläche zu der untersten AlGaN- oder InAlN-Schicht 180. Jede nachfolgende GaN-Schicht 180 besitzt ein unteres 2DHG 191, das sich in der Nähe der Grenzfläche zu der darunterliegenden AlGaN- oder InAlN-Schicht 180 ergibt, und ein oberes 2DEG 181, das sich in der Nähe der Grenzfläche zu der darüberliegenden AlGaN- oder InAlN-Schicht 180 ergibt. Auf diese Art sind in der Vorrichtung mehrere 2DEGs und 2DHGs vorhanden.
  • 10 veranschaulicht eine Ausführungsform des Bildens des dotierten Bereichs 124 der Kontaktstruktur 120 für die Halbleitervorrichtung nach 9. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Öffnung 192 von der Oberseite 101 in den Halbleiterkörper 100 geätzt, wobei eine Dotandenart, wie z. B. Si für einen GaN-basierten Halbleiterkörper, in die Seitenwände und den Boden der Öffnung 192 implantiert wird, wie durch die nach unten gerichteten Pfeile in 10 angegeben ist. Die implantierte Dotandenart wird geglüht, um den dotierten Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 zu bilden, wie in 9 gezeigt ist. 11A bis 11C veranschaulichen eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen der Kontaktstruktur 120. In 11A wird ein Photoresistabscheidungs- und -entwicklungsprozess ausgeführt, um eine Maske 150 auf der Oberseite 101 des Halbleiterkörpers 100 zu bilden, so dass ein Teil des Halbleiterkörpers 100 unabgedeckt bleibt. Eine Dotandenart 160, wie z. B. Si im Fall eines GaN-basierten Halbleiterkörpers, wird in den unabgedeckten Teil des Halbleiterkörpers 100 implantiert, wie in 11A gezeigt ist.
  • Der Halbleiterkörper 100 wird bei einer erhöhten Temperatur geglüht, um die implantierte Dotandenart zu aktivieren und den dotierten Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 zu bilden, wie in 11B gezeigt ist. Ein Teil des dotierten Bereichs 124 wird dann bis zu wenigstens dem Kanalbereich 110 von der Oberseite 101 des Halbleiterkörpers 100 bis zu einer Tiefe d entfernt, um eine Öffnung 170 in dem Halbleiterkörper 100 zu bilden, wie in 11C gezeigt ist. Die Öffnung 170 ist durch den verbleibenden Teil des dotierten Bereichs 124 seitlich von dem Kanalbereich 120 beabstandet.
  • Die Öffnung 170 kann in den Halbleiterkörper 100 geätzt werden, so dass sich die Öffnung 170 flacher als der dotierte Bereich 124 von der Oberseite 101 in den Halbleiterkörper 100 erstreckt, wie z. B. in den 1, 3, 4 und 8 gezeigt ist. Alternativ kann die Öffnung 170 vollständig durch den dotierten Bereich 124 geätzt werden, so dass sich die Öffnung 170 tiefer als der dotierte Bereich 124 von der Oberseite 101 in den Halbleiterkörper 100 erstreckt, wie z. B. in den 5 und 9 gezeigt ist. Die Öffnung 170 kann vollständig durch den Halbleiterkörper 100 in das oder vollständig durch das darunterliegende Substrat 110 geätzt werden, wie z. B. in den 6 und 7 gezeigt ist. In jedem Fall wird die Öffnung 170 mit Metall, z. B. des vorher hier beschriebenen Typs, gefüllt, um die Kontaktstruktur 120 fertigzustellen.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterkörper 100 eine untere GaN-Schicht 104, eine dazwischenliegende GaN-Legierungsschicht 106 auf der unteren GaN-Schicht 104 und eine GaN-Deckschicht 108 auf der GaN-Legierungsschicht 106. In den unabgedeckten Teil des Halbleiterkörpers 100 und in die GaN-Deckschicht 108, die GaN-Legierungsschicht 106 und die untere GaN-Schicht 104 sind Si-Dotandenarten implantiert, wie z. B. in 8A gezeigt ist, so dass sich der dotierte Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 nach dem Glühen, d. h. nach der Aktivierung der implantierten Dotanden, mit dem Kanalbereich 110 des zweidimensionalen Elektronengases in Kontakt befindet. Nachdem die Öffnung 170 mit Metall gefüllt worden ist, kann der Halbleiterkörper 100 bei einer relativ niedrigeren Temperatur, z. B. < 450°C, geglüht werden, um einen guten Kontakt zwischen dem Metallkontaktbereich 122 und dem benachbarten Halbleitermaterial sicherzustellen, oder bei einer relativ höheren Temperatur, z. B. > 600°C, geglüht werden, um Stickstoffleerstellen um die seitlichen und unteren Seiten 123, 125 des Metallkontaktbereichs 122 zu bilden, beides wie hier vorher beschrieben worden ist.
  • 12A bis 12G veranschaulichen eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen der Kontaktstruktur 120 für eine Transistorvorrichtung. Es wird ein Photoresistabscheidungs- und -entwicklungsprozess ausgeführt, um eine Maske 152 auf der Oberseite 101 des Halbleiterkörpers 100 zu bilden, so dass Teile des Halbleiterkörpers 100 unabgedeckt bleiben. Si-Dotandenarten 162 werden in die unabgedeckten Teile des Halbleiterkörpers 100 implantiert und geglüht, um den implantierten Bereich 124 jeder entsprechenden Kontaktstruktur 120 zu bilden. Die implantierten Si-Bereiche 124 bilden außerdem jeweils die Source- und Drain-Bereiche (S- bzw. D-Bereiche) der Vorrichtung, wie in 12A gezeigt ist.
  • Ein Isolationsbereich 164 kann jede Vorrichtung umgebend gebildet werden, um benachbarte Vorrichtungen voneinander zu isolieren. In einer Ausführungsform wird der Isolationsbereich 164 gebildet, indem Ar 166 außerhalb des aktiven Vorrichtungsbereichs in den Halbleiterkörper 100 implantiert wird, wie in 12B gezeigt ist. Die Maske 152 und die darunterliegende Passivierungsschicht 112 werden dann z. B. durch einen Ätzprozess in einem Bereich geöffnet, wo das Gate der Vorrichtung zu bilden ist, wie in 12C gezeigt ist. Die Maske 152 wird entfernt, wobei ein Gate-Metall 168, z. B. durch einen Abscheidungsprozess, auf der Oberseite der Vorrichtungsstruktur gebildet wird, das die vorher in der Passivierungsschicht 112 gebildete Öffnung 167 füllt, wie in 12D gezeigt ist. Das Gate-Metall 168 wird mit einem Muster versehen, um das Gate (G) der Vorrichtung zu bilden, wobei dann ein Zwischenschichtdielektrikum 172 auf der Vorrichtungsstruktur abgeschieden wird, wie in 12E gezeigt ist.
  • Dann wird eine weitere Maske 174 auf dem Zwischenschichtdielektrikum 168 abgeschieden, wobei die Öffnungen 176 durch die Maske 174, das Zwischenschichtdielektrikum 172, die Passivierungsschicht 112 und in den implantierten (Source-/Drain-)Bereichen 124 gebildet werden. Die Öffnungen 176 können sich vollständig durch die implantierten Bereiche 124 erstrecken, wie in 12F gezeigt ist, und, falls gewünscht, sogar weiter in das oder vollständig durch das darunterliegende Substrat 110. Alternativ enden die Öffnungen 176 vor der Unterseite der implantierten Bereiche 124. In jedem Fall werden die Öffnungen 176 mit einem Metall gefüllt, das mit einem Muster versehen wird, um die jeweiligen Metallbereiche 122 der Kontaktstrukturen 120 der Source- und Drain-Seite zu bilden, wie in 12G gezeigt ist.
  • 13 und 14 veranschaulichen jeweilige Querschnittsansichten verschiedener Ausführungsformen eines Transistors, der die Kontaktstruktur 120 enthält. Der Transistor enthält einen Source-Bereich S und einen Drain-Bereich D, die in einem Verbindungshalbleiterkörper 200 ausgebildet sind. Der Verbindungshalbleiterkörper 200 ist auf einem Substrat 210 ausgebildet und besitzt wenigstens einen Heteroübergang 202 zwischen zwei unähnlichen Halbleitermaterialien und einem Kanalbereich 204 unter dem Heteroübergang 202. Die Source und der Drain sind durch den Kanalbereich 204 voneinander beabstandet. Der Transistor enthält außerdem ein Gate G, das betreibbar ist, den Kanalbereich 204 zu steuern. Das Gate kann ein darunterliegendes Material, wie z. B. p-GaN, SiOx usw. enthalten, um die Schwellenspannung der Vorrichtung zu manipulieren. Der dotierte Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 bildet die Source des Transistors gemäß der in 13 gezeigten Ausführungsform. Die Kontaktstruktur 120 kann außerdem auf der Drain-Seite ausgebildet sein, wie in 14 gezeigt ist, wo der dotierte Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 der Drain-Seite den Drain bildet. In jedem Fall erstreckt sich der Metallbereich 122 der Kontaktstruktur 120 von der Oberseite 201 bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich 204 enthält, in den Verbindungshalbleiterkörper 200. Der Metallbereich 120 kann sich flacher als der dotierte Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 von der Oberseite 201 in den Verbindungshalbleiterkörper 200 erstrecken, wie z. B. in den 1, 3, 4 und 8 gezeigt ist. Alternativ kann sich der Metallbereich 122 vollständig durch den dotierten Bereich 124 auf der Source- und/oder Drain-Seite des Transistors erstrecken, so dass sich der Metallbereich 122 tiefer als der dotierte Bereich 124 von der Oberseite 201 in den Verbindungshalbleiterkörper 200 erstreckt, wie z. B. in den 5 und 9 gezeigt ist. Der Metallkontaktbereich 122 auf irgendeiner der Source- und/oder der Drain-Seite kann sich vollständig durch den Halbleiterkörper 200 in das oder vollständig durch das Barunterliegende Substrat 210 erstrecken, wie z. B. in den 6 und 7 gezeigt ist. Die Kontaktstruktur 120 besitzt einen verringerten Übergangswiderstand zwischen dem Kanalbereich 204 und dem dotierten Bereich 124 der Kontaktstruktur 120 und vermeidet den Übergangswiderstand an dem Heteroübergang 202, wie vorher hier beschrieben worden ist. Dies ist für Anwendungen bei niedrigeren Spannungen, z. B. 30 V oder weniger, besonders vorteilhaft. Bei derartigen niedrigen Betriebsspannungen kann der Transistor eine Gate-zu-Drain-Länge LGD von 1 μm oder weniger besitzen.
  • Räumlich relative Begriffe, wie z. B. ”unter”, ”darunter”, ”unterer”, ”über”, ”oberer” und dergleichen werden für die Leichtigkeit der Beschreibung verwendet, um die Positionierung eines Elementes relativ zu einem zweiten Element zu erklären. Diese Begriffe sind vorgesehen, verschiedene Orientierungen der Vorrichtung zusätzlich zu den verschiedenen Orientierungen wie jene, die in den Figuren dargestellt sind, einzuschließen. Ferner werden Begriffe wie ”erster”, ”zweiter” und dergleichen außerdem verwendet, um verschiedene Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. zu beschreiben, wobei außerdem nicht vorgesehen ist, dass sie einschränkend sind. Gleiche Begriffe beziehen sich überall in der Beschreibung auf gleiche Elemente.
  • Wie die Begriffe ”aufweisen”, ”beinhalten”, ”enthalten”, ”umfassen” und dergleichen hier verwendet werden, sind sie offene Begriffe, die das Vorhandensein der dargelegten Elemente oder Merkmale angeben, aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht ausschließen. Die Artikel ”ein”, ”eine” und ”der/die/das” sind vorgesehen, sowohl die Mehrzahl als auch die Einzahl zu enthalten, wenn es der Kontext nicht deutlich anders angibt.
  • Unter Beachtung des obigen Bereichs der Variationen und Anwendungen sollte es selbstverständlich sein, dass die vorliegende Erfindung weder durch die vorhergehende Beschreibung eingeschränkt ist noch durch die beigefügten Zeichnungen eingeschränkt ist. Stattdessen ist die vorliegende Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und ihre rechtlichen Äquivalente eingeschränkt.

Claims (26)

  1. Halbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, umfasst; und eine Kontaktstruktur, die in dem Halbleiterkörper angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen Metallbereich, der sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper erstreckt; und einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kanalbereich des zweidimensionalen Ladungsträgergases ein Kanalbereich eines zweidimensionalen Elektronengases ist und der dotierte Bereich ein mit Si dotierter Bereich des Halbleiterkörpers ist.
  3. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner Stickstoffleerstellen umfasst, die in einem Bereich des Halbleiterkörpers angeordnet sind, der den seitlichen und unteren Seiten des Metallbereichs benachbart ist.
  4. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der Halbleiterkörper eine GaN-Schicht und eine GaN-Legierungsschicht auf der GaN-Schicht umfasst; und der dotierte Bereich ein mit Si dotierter Bereich des Halbleiterkörpers ist, der sich durch die GaN-Legierungsschicht in die GaN-Schicht erstreckt und sich mit dem Kanalbereich des zweidimensionalen Elektronengases in Kontakt befindet.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich der Metallbereich durch die GaN-Legierungsschicht und in die GaN-Schicht erstreckt.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die GaN-Legierungsschicht AlGaN oder InAlN umfasst und der Kanalbereich des zweidimensionalen Ladungsträgergases ein Kanalbereich eines zweidimensionalen Elektronengases ist, der in der GaN-Schicht ausgebildet ist.
  7. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Metallbereich vollständig durch den Halbleiterkörper erstreckt.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Halbleiterkörper auf einem Substrat angeordnet ist und sich der Metallbereich in das Substrat erstreckt.
  9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich der Metallbereich tiefer als der dotierte Bereich von der ersten Seite in den Halbleiterkörper erstreckt.
  10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich der dotierte Bereich tiefer als der Metallbereich von der ersten Seite in den Halbleiterkörper erstreckt, so dass sich der dotierte Bereich mit den seitlichen und unteren Seiten des Metallbereichs in Kontakt befindet.
  11. Halbleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Metallbereich wenigstens eines von Al, AlSi, AlCu, AlSiCu, Ni, Ti, Mo, Pt, Pd, Nb, Re, Ta, Ir, TiAl3 und W umfasst.
  12. Transistor, der Folgendes umfasst: einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, umfasst; einen Source-Bereich und einen Drain-Bereich, die in dem Halbleiterkörper ausgebildet sind und durch den Kanalbereich voneinander beabstandet sind; ein Gate, das betreibbar ist, den Kanalbereich zu steuern; und eine Kontaktstruktur, die in dem Halbleiterkörper angeordnet ist und Folgendes umfasst: einen Metallbereich, der sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper erstreckt; und einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.
  13. Transistor nach Anspruch 12, wobei die Kontaktstruktur einen spezifischen Widerstand von 1,0 × 10–7 Ohm·cm2 oder weniger besitzt.
  14. Transistor nach Anspruch 13, wobei die Kontaktstruktur einen spezifischen Widerstand von 0,5 × 10–7 Ohm·cm2 oder weniger besitzt.
  15. Transistor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Kontaktstruktur einen spezifischen Widerstand besitzt, der 25% oder weniger des spezifischen Einschaltwiderstands des Transistors beträgt.
  16. Transistor nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Transistor eine Gate-zu-Drain-Länge von 1 μm oder weniger und eine Betriebsspannung von 30 V oder weniger besitzt.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Halbleiterkörpers, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten und einen Kanalbereich eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, der in einer der Verbindungshalbleiterschichten ausgebildet ist, umfasst; und Bilden einer Kontaktstruktur in dem Halbleiterkörper, wobei die Kontaktstruktur Folgendes umfasst: einen Metallbereich, der sich von einer ersten Seite des Halbleiterkörpers bis zu wenigstens der Verbindungshalbleiterschicht, die den Kanalbereich enthält, in den Halbleiterkörper erstreckt; und einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich ausgebildet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich mit dem Metallbereich elektrisch verbunden ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden der Kontaktstruktur in dem Halbleiterkörper Folgendes umfasst: Implantieren einer Dotandenart in einen unabgedeckten Teil des Halbleiterkörpers; Glühen des Halbleiterkörpers bei einer erhöhten Temperatur, um die implantierte Dotandenart zu aktivieren und den dotierten Bereich zu bilden; Entfernen eines Teils des dotierten Bereichs bis zu einer Tiefe wenigstens des Kanalbereichs von der ersten Seite des Halbleiterkörpers, um eine Öffnung in dem Halbleiterkörper zu bilden, die durch einen verbleibenden Teil des dotierten Bereichs seitlich von dem Kanalbereich beabstandet ist; und Füllen der Öffnung mit Metall.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, das das vollständige Ätzen der Öffnung durch den dotierten Bereich umfasst, so dass sich die Öffnung tiefer als der dotierte Bereich von der ersten Seite in den Halbleiterkörper erstreckt.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das das vollständige Ätzen der Öffnung von der ersten Seite zu einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Halbleiterkörpers durch den Halbleiterkörper umfasst.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, das das Ätzen der Öffnung in den Halbleiterkörper umfasst, so dass sich die Öffnung flacher als der dotierte Bereich von der ersten Seite in den Halbleiterkörper erstreckt.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei der Kanalbereich des zweidimensionalen Ladungsträgergases ein Kanalbereich eines zweidimensionalen Elektronengases ist und die Dotandenart Si ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, das ferner das Glühen des Halbleiterkörpers bei einer Temperatur über 450°C umfasst, nachdem die Öffnung mit Metall gefüllt worden ist, um in einem Bereich des Halbleiterkörpers, der den seitlichen und unteren Seiten des Metallbereichs benachbart ist, Stickstoffleerstellen zu bilden.
  24. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Halbleiterkörper eine erste GaN-Schicht, eine GaN-Legierungsschicht auf der ersten GaN-Schicht und eine zweite GaN-Schicht auf der GaN-Legierungsschicht umfasst; und wobei das Implantieren der Dotandenart in den unabgedeckten Teil des Halbleiterkörpers das Implantieren von Si in die zweite GaN-Schicht, die GaN-Legierungsschicht und die erste GaN-Schicht umfasst, so dass sich der dotierte Bereich nach dem Glühen mit dem Kanalbereich des zweidimensionalen Elektronengases in Kontakt befindet.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das Füllen der Öffnung mit Metall wenigstens eines von Al, AlSi, AlCu, AlSiCu, Ni, Ti, Mo, Pt, Pd, Nb, Re, Ta, Ir, TiAl3 und W umfasst.
  26. Halbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: einen Halbleiterkörper, der mehrere Verbindungshalbleiterschichten mit einem Heteroübergang zwischen zwei unähnlichen der Verbindungshalbleiterschichten enthält; einen Kanalbereich, der unter dem Heteroübergang ausgebildet ist; einen Metallbereich, der sich unter dem Heteroübergang bis zu wenigstens dem Kanalbereich in den Halbleiterkörper erstreckt; und einen dotierten Bereich, der in dem Halbleiterkörper ausgebildet ist und zwischen dem Metallbereich und dem Kanalbereich angeordnet ist, so dass der Kanalbereich durch den dotierten Bereich von dem Metallbereich beabstandet ist.
DE102013103966.9A 2012-05-14 2013-04-19 Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen und Herstellungsverfahren hierfür Active DE102013103966B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/470,771 2012-05-14
US13/470,771 US9666705B2 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Contact structures for compound semiconductor devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013103966A1 true DE102013103966A1 (de) 2013-11-14
DE102013103966B4 DE102013103966B4 (de) 2021-08-12

Family

ID=49475642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013103966.9A Active DE102013103966B4 (de) 2012-05-14 2013-04-19 Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen und Herstellungsverfahren hierfür

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9666705B2 (de)
CN (2) CN103426923B (de)
DE (1) DE102013103966B4 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6054620B2 (ja) * 2012-03-29 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
KR102182016B1 (ko) * 2013-12-02 2020-11-23 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 회로
US9640620B2 (en) 2014-11-03 2017-05-02 Texas Instruments Incorporated High power transistor with oxide gate barriers
JP6627408B2 (ja) * 2015-10-21 2020-01-08 住友電気工業株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
FR3058831B1 (fr) * 2016-11-15 2019-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Composant electronique a heterojonction a haute mobilite electronique
US10224285B2 (en) 2017-02-21 2019-03-05 Raytheon Company Nitride structure having gold-free contact and methods for forming such structures
US10096550B2 (en) 2017-02-21 2018-10-09 Raytheon Company Nitride structure having gold-free contact and methods for forming such structures
JP7033498B2 (ja) * 2018-05-18 2022-03-10 株式会社東芝 半導体素子及びその製造方法
GB2594308B (en) * 2020-04-23 2022-06-08 X Fab Dresden Gmbh & Co Kg Semiconductor contact structures
JP7387567B2 (ja) * 2020-09-24 2023-11-28 株式会社東芝 半導体装置
FR3125168A1 (fr) * 2021-07-12 2023-01-13 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Transistor a haute mobilite electronique avec resistance d’acces reduite et procede de fabrication d’un transistor a haute mobilite electronique avec resistance d’acces reduite

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01120818A (ja) * 1987-09-23 1989-05-12 Siemens Ag 低伝達抵抗オーム接触の形成方法
JP3855599B2 (ja) * 2000-05-23 2006-12-13 トヨタ自動車株式会社 車両用無段変速機の制御装置
AU2002357640A1 (en) 2001-07-24 2003-04-22 Cree, Inc. Insulting gate algan/gan hemt
US6645796B2 (en) * 2001-11-21 2003-11-11 International Business Machines Corporation Method and semiconductor structure for implementing reach through buried interconnect for silicon-on-insulator (SOI) devices
EP1353368A1 (de) * 2002-04-11 2003-10-15 AMI Semiconductor Belgium BVBA Halbleiterstruktur und Herstellungsverfahren
US6852615B2 (en) * 2002-06-10 2005-02-08 Hrl Laboratories, Llc Ohmic contacts for high electron mobility transistors and a method of making the same
US6897137B2 (en) * 2002-08-05 2005-05-24 Hrl Laboratories, Llc Process for fabricating ultra-low contact resistances in GaN-based devices
US7432142B2 (en) * 2004-05-20 2008-10-07 Cree, Inc. Methods of fabricating nitride-based transistors having regrown ohmic contact regions
US7339208B2 (en) 2005-05-13 2008-03-04 Coldwatt, Inc. Semiconductor device having multiple lateral channels and method of forming the same
JP2007013058A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Toshiba Corp 半導体装置
JP4333652B2 (ja) * 2005-08-17 2009-09-16 沖電気工業株式会社 オーミック電極、オーミック電極の製造方法、電界効果型トランジスタ、電界効果型トランジスタの製造方法、および、半導体装置
US20070205430A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-06 Collins David S Method and structure of refractory metal reach through in bipolar transistor
JP2007329350A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
US7939853B2 (en) * 2007-03-20 2011-05-10 Power Integrations, Inc. Termination and contact structures for a high voltage GaN-based heterojunction transistor
JP4691060B2 (ja) * 2007-03-23 2011-06-01 古河電気工業株式会社 ＧａＮ系半導体素子
US7795642B2 (en) * 2007-09-14 2010-09-14 Transphorm, Inc. III-nitride devices with recessed gates
US7750370B2 (en) * 2007-12-20 2010-07-06 Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp. High electron mobility transistor having self-aligned miniature field mitigating plate on a protective dielectric layer
JP5737948B2 (ja) * 2008-12-26 2015-06-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 ヘテロ接合電界効果トランジスタ、ヘテロ接合電界トランジスタの製造方法、および電子装置
US7842974B2 (en) * 2009-02-18 2010-11-30 Alpha & Omega Semiconductor, Inc. Gallium nitride heterojunction schottky diode
DE102009018054B4 (de) * 2009-04-21 2018-11-29 Infineon Technologies Austria Ag Lateraler HEMT und Verfahren zur Herstellung eines lateralen HEMT
US8344420B1 (en) * 2009-07-24 2013-01-01 Triquint Semiconductor, Inc. Enhancement-mode gallium nitride high electron mobility transistor
US7999287B2 (en) * 2009-10-26 2011-08-16 Infineon Technologies Austria Ag Lateral HEMT and method for the production of a lateral HEMT
JP5590874B2 (ja) * 2009-12-18 2014-09-17 パナソニック株式会社 窒化物半導体素子
US8563372B2 (en) * 2010-02-11 2013-10-22 Cree, Inc. Methods of forming contact structures including alternating metal and silicon layers and related devices
US8981380B2 (en) * 2010-03-01 2015-03-17 International Rectifier Corporation Monolithic integration of silicon and group III-V devices
ES2382185T3 (es) * 2010-06-30 2012-06-06 Abb Research Ltd. Dispositivo semiconductor de potencia
JP5596495B2 (ja) * 2010-10-29 2014-09-24 パナソニック株式会社 半導体装置
JP5786323B2 (ja) * 2010-12-03 2015-09-30 富士通株式会社 化合物半導体装置の製造方法
US8901604B2 (en) * 2011-09-06 2014-12-02 Transphorm Inc. Semiconductor devices with guard rings
JP2013172111A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 炭化珪素半導体装置およびその製造方法
US8772786B2 (en) * 2012-07-13 2014-07-08 Raytheon Company Gallium nitride devices having low ohmic contact resistance

Also Published As

Publication number Publication date
CN108133956A (zh) 2018-06-08
DE102013103966B4 (de) 2021-08-12
CN103426923B (zh) 2018-02-16
US20130299842A1 (en) 2013-11-14
CN103426923A (zh) 2013-12-04
US9666705B2 (en) 2017-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013103966B4 (de) Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen und Herstellungsverfahren hierfür
DE102016100060B4 (de) Transistor mit hoher elektronenmobilität und verfahren zu seiner herstellung
DE102014114635B4 (de) Seitenwand-Passivierung für HEMT-Vorrichtungen
DE102012224047B4 (de) Verbundhalbleiterbauelement mt vergrabener Feldplatte und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
DE102005045542B4 (de) Nicht-Planare III-Nitrid-Leistungshalbleitervorrichtung mit einem lateralen Leitungspfad
DE112010001555T5 (de) GaN-HEMT vom Anreicherungstyp und Verfahren zu seiner Herstellung
DE112004000136B4 (de) Halbleiterbauelemente
DE102013102156B4 (de) Verbundschichtstapelung für Enhancement Mode-Transistor
DE102009028555B4 (de) Transistor
DE102016120393A1 (de) Bidirektionales III-Nitrid-Bauelement
DE102015114707A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren für deren Herstellung
DE102011000911A1 (de) Nitridhalbleiterbauelement
DE112010001556T5 (de) Rückdiffusionsunterdrückende Strukturen
DE102009018054A1 (de) Lateraler HEMT und Verfahren zur Herstellung eines lateralen HEMT
DE102015118440A1 (de) Halbleiterbauelement
DE102016113735A1 (de) Durchschlagfestes HEMT-Substrat und Bauelement
DE102017111974A1 (de) Iii-nitrid-halbleiterbauelement mit dotierten epi-strukturen
DE112006001893T5 (de) Normalerweise abgeschaltetes Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter-Bauteil mit einem programmierbaren Gate
DE102015100387A1 (de) Gruppe-III-Nitrid-Basierter Anreicherungstransistor
DE102015115734A1 (de) Nicht-planares selbstsperrendes Halbleiterbauelement
DE112020005904T5 (de) Ill-NITRID-TRANSISTOR MIT MODIFIZIERTER DRAIN-ZUGRIFFSREGION
DE112017002778T5 (de) Mehrstufige Oberflächenpassivierungsstrukturen und Verfahren zu deren Herstellung
DE102012103388B4 (de) Lateraltransistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit
DE102014108625A1 (de) Gate-stack für selbstsperrenden verbundhalbleitertransistor
DE102012207370A1 (de) Selbstsperrender HEMT

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R130 Divisional application to

Ref document number: 102013022643

Country of ref document: DE

R020 Patent grant now final
R082 Change of representative