[发明专利]扩大用于横向电流传导的肖特基二极管横截面积的植入物

说明书

扩大用于横向电流传导的肖特基二极管横截面积的植入物。公开了一种半导体器件。该半导体器件包括衬底，在衬底上方的外延层，在外延层上的肖特基势垒材料，延伸到肖特基势垒材料中的肖特基金属接触，在第一方向上延伸的鳍状物结构，具有与第一方向正交的取向的鳍状物结构的第一侧中的第一成角度的植入物，和具有与第一方向正交的取向的鳍状物结构的第二侧中的第二成角度的植入物。第二侧与第一侧相对。第一阴极区和第二阴极区通过在第一方向上延伸的第一成角度的植入物和第二成角度的植入物的部分耦合。

技术领域

本公开的实施例在肖特基二极管和肖特基二极管制造的领域中，并且特别在具有植入物的肖特基二极管以扩大用于横向电流传导的肖特基二极管横截面积的领域中。

静电放电（ESD）涉及电力的突然释放。电力的这种突然释放的高峰值电压和电流可以引起敏感集成电路（IC）的灾难性故障。例如，如果系统中不存在ESD保护，则ESD事件的高电压可以使得大电流尖峰直接流入IC中。为了保护敏感电路免受电过载（overstress）故障，可以将ESD保护二极管连接到接口连接器和IC之间的信号线。在发生ESD事件时，ESD保护二极管可以将电流转移到地以保护IC。

一些常规射频（RF）系统使用片上ESD保护电路。例如，一些RF前端系统需要片上ESD保护电路。在氮化镓IC中，通常使用使用二维电子气（2DEG）的肖特基二极管。用于这种系统的ESD保护电路的设计可以带来重大挑战。例如，2DEG在高场中的饱和限制了每单位宽度的最大电流。使用肖特基二极管的常规ESD保护方法的缺点是它们不能充分解决高场处的2DEG的饱和。

附图说明

图1是根据先前方法的用于射频（RF）器件前端使用的氮化镓肖特基二极管的图示。

图2A是根据实施例的具有成角度的FIN植入物（implant）以增加每单位宽度的最大电流的二极管的图示。

图2B是根据实施例的用于RF器件前端使用的晶体管的图示。

图3是根据实施例的具有集成肖特基二极管和晶体管部件的半导体结构的图示。

图4A-4L是根据实施例的在制造过程期间包括集成肖特基二极管和晶体管部件的半导体结构的横截面的图示。

图5A-5Q是根据实施例的在制造过程期间包括集成肖特基二极管和晶体管部件的半导体结构的横截面的图示。

图6示出了根据本公开的实施例的一种实现的计算设备。

图7是实现本公开的一个或多个实施例的插入体。

具体实施方式

描述了通过形成扩大用于横向电流传导的肖特基二极管横截面积的植入物来增加肖特基二极管可以处理的每单位宽度的最大电流的方法。在以下描述中，阐述了众多具体细节，诸如具体集成和材料体系（regime），以便提供对本公开的实施例的透彻理解。对本领域技术人员将清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他实例中，为了没有不必要地使本公开的实施例模糊，没有详细描述公知特征，诸如集成电路设计布局。此外，应当理解，在图中示出的各种实施例是说明性表示并且不一定是按照比例绘制的。

此外，某些术语也可以仅为了参考的目的而在下面的描述中使用，并因此不旨在使限制性的。例如，诸如“上”、“下”、“上方”和“下方”之类的术语是指所参考的附图中的方向。诸如“前”、“后”、“后部”和“侧面”之类的术语描述在一致但任意的参考框架内的部件的部分的取向和/或位置，这通过参考文本和描述正在讨论的部件的相关附图而得以清楚。此类术语可以包括上文具体提到的词语、其派生词和类似引入的词语。