[发明专利]基于氮化物的半导体器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

根据35U.S.C§119，本申请要求于2010年12月9日提交的名称为“Nitride Based Semiconductor Device And Method For Manufacturing The Same(基于氮化物的半导体器件及其制造方法)”的韩国专利申请第10-2010-0125285号的优先权，其全部内容结合进本申请中作为参考。

技术领域

本发明涉及基于氮化物的半导体器件及其制造方法，更具体地，涉及能够在较低导通电压下进行操作并增大正向电流量的基于氮化物的半导体器件及其制造方法。

背景技术

在半导体器件中，肖特基二极管是使用肖特基接触(其为金属和半导体的结)的器件。作为肖特基二极管，存在利用二维电子气(2DEG)作为电流移动沟道的基于氮化物的半导体器件。基于氮化物的半导体器件具有诸如蓝宝石基板的基底、设置在该基底上的外延生长层以及设置在该外延生长层上的肖特基电极和欧姆电极。通常，肖特基电极用作阳极，而欧姆电极用作阴极。

然而，具有上述结构的基于氮化物的半导体肖特基二极管在满足低导通电压及低截止电流与增大反向泄漏电流之间存在折衷关系(trade-off relation)。因此，在通常的基于氮化物的半导体器件中，很难实现在低导通电压下增大正向电流量而不会导致反向泄漏电流的技术。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够在低导通电压下进行操作的基于氮化物的半导体器件。

本发明的另一个目的是提供一种具有增大的正向电流量的基于氮化物的半导体器件。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造能够在低导通电压下进行操作的基于氮化物的半导体器件的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于制造能够增大的正向电流量的基于氮化物的半导体器件的方法。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种基于氮化物的半导体器件，包括：基底；外延生长层，设置在基底上并且其内产生二维电子气；以及电极结构，设置在外延生长层上，并且具有延伸进外延生长层以接触二维电子气的延伸部。

电极结构可包括与外延生长层肖特基接触的肖特基电极，并且延伸部被设置在肖特基电极中。

延伸部可具有岛形横截面。

延伸部可被设置为具有栅格图案(lattice(晶格)pattern)。

延伸部可具有环形横截面。

延伸部可被设置为具有年轮形的图案。

电极结构可包括与外延生长层欧姆接触的欧姆电极，并且延伸部可被设置在欧姆电极中。

该电极结构可包括：肖特基电极，设置在外延生长层的中间区域中，并与外延生长层肖特基接触；以及欧姆电极，沿外延生长层的边缘区域设置以具有围绕肖特基电极的环形形状，并与外延生长层欧姆接触。

该电极结构可包括：欧姆电极，设置在外延生长层的一侧上，并与外延生长层欧姆接触；以及肖特基电极，在外延生长层的另一侧上与欧姆电极相对，并与外延生长层肖特基接触。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种用于制造基于氮化物的半导体器件的方法，包括：制备基底；在基底上形成外延生长层，该外延生长层在其内部产生二维电子气；以及在外延生长层上形成电极结构，该电极结构延伸进外延生长层以接触二维电子气。

形成电极结构可包括：在外延生长层上形成暴露二维电子气的凹陷部；在外延生长层上形成覆盖外延生长层并填充凹陷部的金属层；以及图案化金属层。

形成凹陷部可包括：在外延生长层的中间区域中形成第一凹陷部；以及在外延生长层的边缘区域中形成第二凹陷部，其中，形成金属层包括：在填充第一凹陷部以接触二维电子气的同时，形成与外延生长层肖特基接触的肖特基电极；以及在填充第二凹陷部以接触二维电子气的同时，形成与外延生长层欧姆接触的欧姆电极。

形成凹陷部可在用于在基于氮化物的半导体器件之间进行分离的台面处理期间被执行。

制备基底可包括至少制备硅基板、碳化硅基板以及蓝宝石基板中的任意一种。

形成外延生长层可包括：通过使用基底作为籽晶层(seed layer)执行外延生长处理而在基底上生长下部氮化物层；以及使用下部氮化物层作为籽晶层而在下部氮化物层上生长上部氮化物层，该上部氮化物层具有比下部氮化物层更宽的能量带隙。

附图说明

图1是示出根据本发明示例性实施方式的基于氮化物的半导体器件的平面视图；

图2是沿图1的I-I’线截取的截面图；