[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种半导体器件及其制备方法，半导体器件包括衬底；位于衬底上的多层半导体层；位于多层半导体层的有源区内的多个源极、多个栅极和多个漏极；源极包括第一类源极和第二类源极，第一类源极包括位于有源区边缘的两个源极，第二类源极包括位于两个第一类源极之间的多个源极；贯穿衬底和多层半导体层的通孔；第一类源极在衬底上的垂直投影覆盖第一类通孔在衬底上的垂直投影，第二类源极在衬底上的垂直投影覆盖第二类通孔在衬底上的垂直投影，每个第一类源极对应的第一类通孔电感值大于每个第二类源极对应的第二类通孔电感值。采用上述技术方案，可以去除不同栅极对应器件间存在的相位不平衡现象。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

GaN(氮化镓)半导体器件具有禁带宽度大、电子迁移率高、击穿场强高、耐高温等显著优点，与第一代半导体硅和第二代半导体砷化镓相比，更适合制作高温、高压、高频和大功率的电子器件，具有广阔的应用前景。

氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)是利用AlGaN/GaN异质结处的二维电子气形成的一种氮化镓器件，可以应用于高频、高压和大功率的领域。在进行氮化镓器件的封装工艺时，为了提高器件增益，减小接地电阻，通常采用通孔结构。在器件应用与射频微波频段时，源极上的通孔可等效为电感、电阻串联的形式，其中通孔电感会改变射频信号的相位，而电阻会造成功率损耗。因此，在射频器件设计过程中，如何优化通孔结构和布局是一项非常关键的技术。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种半导体器件及其制备方法，以提供一种更加优化的通孔结构，提升半导体器件的输出功率。

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体器件，包括：

衬底；

位于所述衬底上的多层半导体层，所述多层半导体层中形成有二维电子气；

位于所述多层半导体层远离所述衬底一侧，且位于所述多层半导体层的有源区内的多个源极、多个栅极和多个漏极；所述源极包括第一类源极和第二类源极，所述第一类源极包括位于所述有源区边缘的两个源极，所述第二类源极包括位于两个所述第一类源极之间的多个源极；

贯穿所述衬底和所述多层半导体层的通孔；所述通孔包括第一类通孔和第二类通孔，所述第一类源极在所述衬底上的垂直投影覆盖所述第一类通孔在所述衬底上的垂直投影，所述第二类源极在所述衬底上的垂直投影覆盖所述第二类通孔在所述衬底上的垂直投影，其中，每个所述第一类源极对应的第一类通孔形成的电感值大于每个所述第二类源极对应的第二类通孔形成的电感值。

进一步地，每个第一类源极对应的第一类通孔形成的自感大于每个第二类源极对应的第二类通孔形成的自感，和/或，每个第一类源极对应的第一类通孔形成的互感大于每个第二类源极对应的第二类通孔形成的互感。

进一步地，每个所述第一类源极对应的第一类通孔的横截面积之和小于每个所述第二类源极对应的第二类通孔的横截面积之和。

进一步地，每个所述第一类源极对应的第一类通孔的数量小于或者等于每个所述第二类源极对应的第二类通孔的数量。

进一步地，每个所述第一类通孔形成的电感值大于每个所述第二类通孔形成的电感值。

进一步地，每个所述第一类通孔的横截面形状与每个所述第二类通孔的横截面的形状相同或者不同。

进一步地，沿所述栅极延伸方向，相邻两个所述第一类通孔之间的距离小于相邻两个所述第二类通孔之间的距离。

进一步地，当每个所述第一类通孔的横截面形状与每个所述第二类通孔的横截面的形状相同时，沿所述栅极延伸方向，所述第一类通孔的延伸长度小于所述第二类通孔的延伸长度；和/或，沿所述栅极延伸方向的垂直方向，所述第一类通孔的延伸宽度小于所述第二类通孔的延伸宽度。