專利名稱：互補(bǔ)的橫向氮化物晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更特別是涉及功率半導(dǎo)體器件以及用于制備功率半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
一種典型的半導(dǎo)體制備工藝包括以下步驟在一襯底上沉積和/或生長一層半導(dǎo)體簿膜；然后通過一序列的擴(kuò)散和沉積的步驟在該半導(dǎo)體簿膜內(nèi)形成組件。例如，一般是在硅襯底上外延生長出一個硅的薄層，通常該襯底是由對錠進(jìn)行切割而獲得的，并且接著在該簿層中形成PN結(jié)從而形成半導(dǎo)體器件的基本部分。依靠該器件，組件可接著通過一序列的沉積和蝕刻的步驟來形成該器件的其他部分。例如，在一個典型的場效應(yīng)晶體管中，可以通過注入和擴(kuò)散摻雜來形成溝道區(qū)，并且通過生長柵氧化層及沉積并且在一種導(dǎo)電材料上形成圖案的方式，在溝道區(qū)域旁邊形成柵極結(jié)構(gòu)，從而形成柵電極。
傳統(tǒng)的方法包括掩模的步驟從而形成需要注入的區(qū)域。這些掩模是用光刻照相技術(shù)形成的，并且經(jīng)常包括尺寸誤差，即使在受到良好控制的工藝中也存在這種情況。
典型地，經(jīng)常開發(fā)設(shè)計規(guī)則來降低這種誤差的負(fù)面影響。然而，這些設(shè)計規(guī)則可能會不必要地要求掩模中更大的尺寸從而補(bǔ)償工藝的誤差。因此，器件中的組件可能會比所需要的大，因此比理論上需要消耗更多的材料。
此外，通過擴(kuò)散來形成PN結(jié)涉及將具有某一導(dǎo)電性的摻雜注入到具有另一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體中，并且在高溫下驅(qū)動該半導(dǎo)體從而將該摻雜激活并擴(kuò)散到預(yù)期的深度和橫向范圍。這種擴(kuò)散工藝通常會在具有某一導(dǎo)電性的區(qū)域上形成一個具有另一種導(dǎo)電性的槽形區(qū)域。在反向電壓的情況下，該槽形區(qū)域的拐角處形成高電場，并且擊穿電壓大大低于具有無限大曲率半徑PN結(jié)(即一理想的PN結(jié))的理論擊穿限度。結(jié)果是必須提高摻雜的濃度或者增加半導(dǎo)體區(qū)域的厚度以補(bǔ)償擊穿電壓的降低。此外，擴(kuò)散形成一個濃度梯度，它將變成器件的一個設(shè)計因素。例如，隧道區(qū)域內(nèi)的濃度梯度可能對閾值電壓產(chǎn)生不利的影響，并由此對場效應(yīng)晶體管的特性產(chǎn)生不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種半導(dǎo)體包含具有一個支撐面的共用的支撐；沿著支撐面橫向延伸的橫向半導(dǎo)體疊層疊層；該疊層疊層包括在該支撐面上形成的第一半導(dǎo)體柱，以及在第一半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)面，形成于該支撐面上的第二半導(dǎo)體柱；與第一半導(dǎo)體柱電連接的第一電接觸；以及與第二半導(dǎo)體柱電連接的第二電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以是一種場效應(yīng)晶體管，其包括一個第三半導(dǎo)體柱，該第三半導(dǎo)體柱的導(dǎo)電性與第一半導(dǎo)體柱和第二半導(dǎo)體柱相反，該第三半導(dǎo)體柱形成在支撐面上，并將其布置的與第一半導(dǎo)體柱和第二半導(dǎo)體柱橫向相鄰，以及進(jìn)一步包括一個與第三半導(dǎo)體柱相鄰的柵極結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件還可以是一種正-本-負(fù)型(positive-intrinsic-negative，PIN型)二極管，其中第一半導(dǎo)體柱具有第一導(dǎo)電性，并且第二半導(dǎo)體柱具有第二導(dǎo)電性。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一半導(dǎo)體柱由具有一種電阻率的一個區(qū)域和具有一種較低電阻率的另一個區(qū)域組成，該另一區(qū)域與具有前一種電阻率的區(qū)域橫向相鄰，兩個區(qū)域均布置在支撐面上。例如，在根據(jù)本發(fā)明的場效應(yīng)晶體管中，具有較低電阻率的漏區(qū)可以與具有較高電阻率的漂移區(qū)橫向相鄰，或者在根據(jù)本發(fā)明的一個PIN二極管中，具有較高電阻率的漂移區(qū)可與具有較低電阻率的陽極區(qū)或陰極區(qū)橫向相鄰。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，這些半導(dǎo)體柱由導(dǎo)電的(氮化鎵)GaN或者是由其它任III族氮化物半導(dǎo)體材料來形成。在該優(yōu)選實施例的一種變化中，具有一個不同帶隙(band gap)的半導(dǎo)體層形成在至少在一個半導(dǎo)體柱上。在另一種變化中，該半導(dǎo)體層在第一和第二半導(dǎo)體柱上形成。用于該半導(dǎo)體層的優(yōu)選材料為AlGaN(鋁鎵氮)，在與GaN組合起來作為用于形成半導(dǎo)體柱的材料的時候，這種材料可以改善遷移率。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，半導(dǎo)體器件可包括一個具有一個支撐面的共用的支撐；一個第一半導(dǎo)體組件組件以及一個第二半導(dǎo)體組件組件；每一組件均包括在支撐面上形成的橫向半導(dǎo)體疊層，該疊層包括形成在支撐面上的第一半導(dǎo)體柱，以及在第一半導(dǎo)體區(qū)域的側(cè)面，形成在該支撐面上的第二半導(dǎo)體柱；由此該疊層沿著支撐面橫向延伸；與第一半導(dǎo)體柱電連接的第一接觸電接觸電接觸；以及一個與第二半導(dǎo)體柱電連接的第二接觸電接觸；以及一個絕緣半導(dǎo)體柱，它被放入在第一半導(dǎo)體組件和第二半導(dǎo)體組件之間并與之橫向相鄰。
在至少一個半導(dǎo)體組件中，該橫向半導(dǎo)體疊層可進(jìn)一步包括第三導(dǎo)電半導(dǎo)體柱，該第三半導(dǎo)體柱的導(dǎo)電性與第一半導(dǎo)體柱和第二半導(dǎo)體柱相反，該第三半導(dǎo)體柱形成在支撐面上，并將其布置與第一半導(dǎo)體柱和第二半導(dǎo)體柱橫向相鄰；以及一個與第三半導(dǎo)體柱相鄰的柵極結(jié)構(gòu)。
可選擇的是，至少在一個半導(dǎo)體組件中，第一半導(dǎo)體柱具有第一導(dǎo)電性，第二半導(dǎo)體柱具有第二導(dǎo)電性。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件由一種方法來制造，該方法包括在如碳化硅(SiC)、硅(Si)或藍(lán)寶石的襯底主要表面上形成一生長阻礙層；并且然后去掉生長阻礙層的幾部分從而至少露出襯底主要表面上一處被選擇的部分，此時主要表面的另部分仍覆蓋著生長阻礙層。之后，在外延生長或與之相類似的過程中，在襯底露出的部分上形成第一半導(dǎo)體柱。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由于生長阻礙層的存在，因此僅在露出的部分上，僅沿垂直方向形成第一半導(dǎo)體柱。如此形成的第一半導(dǎo)體包括一個外露的側(cè)壁。在隨后的生長步驟中，在第一半導(dǎo)體器件外露的側(cè)壁上形成另一個半導(dǎo)體柱，結(jié)果形成兩個橫向相鄰的半導(dǎo)體柱。該步驟可根據(jù)需要重復(fù)多次，從而獲得具有不同電阻、一種或者變化導(dǎo)電性的半導(dǎo)體柱的橫向疊層。然后，如此形成的柱可用作半導(dǎo)體器件如二極管或場效應(yīng)晶體管的導(dǎo)電區(qū)域。
這些根據(jù)本發(fā)明形成的橫向相鄰的柱能夠允許對導(dǎo)電區(qū)域之間結(jié)的濃度、尺寸和形狀進(jìn)行更好的控制。由此，例如，根據(jù)本發(fā)明的器件中的基區(qū)可具有更均勻的濃度。此外，根據(jù)本發(fā)明的器件中的PN結(jié)可具有更小的弧度(即，更大的曲率半徑)，由此得到的反向擊穿電壓更接近理想PN結(jié)的理論擊穿電壓。
方便地，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠在一個共用芯片上制造出多種器件。也就是說，這將允許集成器件的制備，其中可以在共用的襯底上形成不同的器件。根據(jù)本發(fā)明制備出來的器件中有NPN、PNP、N溝道、或者是P溝道器件。由此，本發(fā)明的方法可適于互補(bǔ)型器件的制備。
參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將會更加清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的器件的頂視平面圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例沿線2-2并順著箭頭方向看去的器件剖視圖；圖3A-3C顯示的是根據(jù)本發(fā)明用于制備器件的方法的實施例；圖4是根據(jù)本發(fā)明器件的第二實施例的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明器件的第三實施例的剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1和2，本發(fā)明第一實施例的器件包括在一共用襯底10上形成的多個半導(dǎo)體器件。該襯底10由藍(lán)寶石、SiC、Si或者任何其他合適的材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的器件中的第一半導(dǎo)體器件12是一個NPN型場效應(yīng)晶體管，其包括第一導(dǎo)電區(qū)14，其優(yōu)選由N+型GaN構(gòu)成；基區(qū)16，其優(yōu)選由P+型GaN構(gòu)成并與第一導(dǎo)電區(qū)14橫向相鄰，第二導(dǎo)電區(qū)18，其優(yōu)選由N型或N-型GaN構(gòu)成并與基區(qū)16橫向相鄰，以及第三導(dǎo)電區(qū)20，其優(yōu)選由N+型GaN構(gòu)成并與第二導(dǎo)電區(qū)18橫向相鄰。第一導(dǎo)電區(qū)14為源區(qū)，第二導(dǎo)電區(qū)18為漂移區(qū)，第三導(dǎo)電區(qū)20是第一半導(dǎo)體器件12的漏區(qū)。如圖2所示，第一半導(dǎo)體器件12的每個區(qū)均為垂直方向的柱，因此每個區(qū)被布置在襯底上，沿著遠(yuǎn)離襯底10表面的方向延伸。也就是說，每一個導(dǎo)電區(qū)均是一個垂直的柱，該柱由襯底10的支撐面所支撐。
第一半導(dǎo)體器件12進(jìn)一步包括第一歐姆接觸22(源接觸)，它與第一導(dǎo)電區(qū)14進(jìn)行歐姆連接；第二歐姆接觸24(漏接觸)，它與第三導(dǎo)電區(qū)20進(jìn)行歐姆連接，以及柵極結(jié)構(gòu)26，它被布置在基區(qū)16上。柵極結(jié)構(gòu)26包括由SiO2構(gòu)成的柵極絕緣體28，或者是任何合適的絕緣體，以及柵極電極30。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例器件中的第二半導(dǎo)體器件15是一個PIN型整流器，它包括第一導(dǎo)電區(qū)32，其優(yōu)選由P+型GaN構(gòu)成；第二導(dǎo)電區(qū)34，其優(yōu)選由P-型GaN構(gòu)成，并與第二半導(dǎo)體器件14的第一導(dǎo)電區(qū)32橫向相鄰；以及第三導(dǎo)電區(qū)36，其優(yōu)選由N+型GaN構(gòu)成并與第二導(dǎo)電區(qū)34橫向相鄰。第一導(dǎo)電區(qū)32為陽極區(qū)，第二導(dǎo)電區(qū)34為漂移區(qū)，第三導(dǎo)電區(qū)36為第二半導(dǎo)體器件15的陰極區(qū)。第二半導(dǎo)體器件14進(jìn)一步包括第一歐姆接觸38(陽極接觸)，它與第一導(dǎo)電區(qū)32進(jìn)行歐姆連接；以及第二歐姆接觸40(陰極接觸)，它與第三導(dǎo)電區(qū)進(jìn)行歐姆連接。
本發(fā)明第一實施例的器件進(jìn)一步包括第三半導(dǎo)體器件42，其優(yōu)選是一個PNP型場效應(yīng)晶體管。該第三半導(dǎo)體器件42包括第一導(dǎo)電區(qū)44或者是源區(qū)，其優(yōu)選由P+型GaN構(gòu)成；基區(qū)46，其優(yōu)選由N+型GaN構(gòu)成并與第一導(dǎo)電區(qū)44橫向相鄰；第二導(dǎo)電區(qū)48或者是漂移區(qū)，由P-型GaN構(gòu)成并與基區(qū)46橫向相鄰；并且第三導(dǎo)電區(qū)50或者是漏區(qū)，其優(yōu)選由P+型GaN構(gòu)成并與第二導(dǎo)電區(qū)48橫向相鄰。
第三半導(dǎo)體器件42進(jìn)一步包括第一歐姆接觸52(源接觸)，它與第一導(dǎo)電區(qū)44進(jìn)行歐姆連接；第二歐姆接觸44(漏接觸)，它與第三半導(dǎo)體區(qū)54進(jìn)行歐姆連接；以及柵極結(jié)構(gòu)56，它被布置在基區(qū)46上。柵極結(jié)構(gòu)56包括由SiO2構(gòu)成的柵極絕緣體58，或者是任意其他合適的絕緣體；以及柵極電極60。
本發(fā)明第一實施例器件進(jìn)一步包括第四半導(dǎo)體器件62，其優(yōu)選是一個PIN型整流器。該第四半導(dǎo)體器件62包括第一導(dǎo)電區(qū)64或者是陰極區(qū)，其優(yōu)選由N+型GaN構(gòu)成；第二導(dǎo)電區(qū)66或者是漂移區(qū)，其優(yōu)選由N型或N-型GaN構(gòu)成并與第一半導(dǎo)體區(qū)64橫向相鄰；以及第三半導(dǎo)體區(qū)68或者是陽極區(qū)，其優(yōu)選由P+型GaN構(gòu)成并與由此第二導(dǎo)電區(qū)66橫向相鄰。第四半導(dǎo)體器件62進(jìn)一步包括第一歐姆接觸70(陰極接觸)，它由此與第一導(dǎo)電區(qū)64進(jìn)行歐姆連接；以及第二歐姆接觸72(陽極接觸)，它由此與第三導(dǎo)電區(qū)68進(jìn)行歐姆連接。
在本發(fā)明第一實施例的器件中，第一半導(dǎo)體器件12橫向布置在第二半導(dǎo)體器件15的側(cè)面，但與之分開；第二半導(dǎo)體器件15橫向布置在第三半導(dǎo)體器件42的側(cè)面，但與之分開；并且第三半導(dǎo)體器件42橫向布置在第四半導(dǎo)體器件62的側(cè)面，但與之分開。每一個半導(dǎo)體器件還通過一個絕緣體74與橫向分開的半導(dǎo)體器件進(jìn)行電絕緣，在一個優(yōu)選實施例中該絕緣體74可以是一個絕緣GaN。
現(xiàn)在參考圖3A，為了根據(jù)本發(fā)明制備器件，通過首先在襯底10的單獨主要表面上沉積上一層生長抑制材料如氧化鉿(HfO)或二氧化硅(SiO2)的方式，在襯底10上形成生長抑制層76，然后蝕刻選擇的區(qū)域，由此使選擇的區(qū)域76準(zhǔn)備好用于導(dǎo)電區(qū)域的生長。
參見圖3B，N+型GaN區(qū)從襯底10的選擇區(qū)域78外延生長出來，該N+型GaN區(qū)將形成第一半導(dǎo)體器件12中的導(dǎo)電區(qū)域20和64，這些選擇區(qū)域78沒有被生長抑制層76所覆蓋。如圖3B所示，每一個導(dǎo)電區(qū)均高于生長抑制層76，并包括開放表面80。
接著再參見圖3C，在隨后的生長步驟中，在連續(xù)的外延步驟中形成半導(dǎo)體區(qū)域，這些區(qū)域?qū)?gòu)成半導(dǎo)體器件12、15、42、62中的導(dǎo)電區(qū)和非導(dǎo)電區(qū)74。特別的是，在區(qū)域20、64的開放表面80上以預(yù)期的厚度分別形成區(qū)域18和66區(qū)域。像從附圖中推斷出的一樣，區(qū)域18和66將在區(qū)域20、64的開放表面80上橫向生長，并且一旦該生長過程被終止(達(dá)到了所預(yù)期的厚度時)，與區(qū)域20的表面80相對，區(qū)域8將具有一個表面，準(zhǔn)備接受一半導(dǎo)體層，并且與區(qū)域64的表面80相對，區(qū)域66將具有一個表面，準(zhǔn)備接受一半導(dǎo)體層。此后，以同樣的方式來形成根據(jù)本發(fā)明的器件的半導(dǎo)體區(qū)域，直到區(qū)域20和64之間較好的間隙82被填滿為止。此后，在合適的地方形成歐姆接觸和柵極結(jié)構(gòu)從而獲得根據(jù)本發(fā)明的器件，例如圖2中可以看到的。
值得注意的是，至于襯底10這些柱并不需要呈90度角，但是在沒有偏離本發(fā)明的情況下，可以被稱為呈現(xiàn)傾斜90度之外的角度。
下面參見圖4，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的器件進(jìn)一步包括加到第一半導(dǎo)體器件12和第四半導(dǎo)體器件62上的半導(dǎo)體層84、86。半導(dǎo)體層84、86優(yōu)選由AlGaN構(gòu)成。由于壓電極化效應(yīng)，恰好會在AlGaN區(qū)域84和第一半導(dǎo)體器件12的區(qū)域18和20中的GaN之間的結(jié)，以及AlGaN區(qū)域86和GaN區(qū)域64和66之間的結(jié)下方形成二維電子氣(2DEG)。優(yōu)選地，在橫向相鄰區(qū)域的形成完成之后形成AlGaN區(qū)(也就是說，參照圖3A-3C描述的工藝結(jié)束之后)。此后，形成歐姆接觸和柵極結(jié)構(gòu)從而獲得根據(jù)本發(fā)明第二實施例的器件。
值得注意的是，根據(jù)第三實施例的器件可在柵極結(jié)構(gòu)26、56下面包括絕緣柱GaN74，其與由AlGaN形成的單一半導(dǎo)體層88相結(jié)合來再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(HFET)的特性。也就是說，在AlGaN層88和其下面的絕緣GaN74之間形成2DEG。
參見圖5，本發(fā)明的第三實施例包括一個單獨的半導(dǎo)體層88，其橫跨所有橫向相鄰的導(dǎo)電區(qū)。單半導(dǎo)體層88優(yōu)選由AlGaN構(gòu)成，并包括該半導(dǎo)體層88以提高載體的遷移率。能夠形成AlGaN以利用壓電極化效應(yīng)的優(yōu)點。然而，如果不希望存在壓電極化，可使用1120或1100生長方向。參照圖3A-3C描述的工藝結(jié)束之后，能夠外延生長單半導(dǎo)體層88。此后，形成歐姆接觸和柵極結(jié)構(gòu)從而獲得根據(jù)本發(fā)明第三實施例的器件。
盡管由此結(jié)合特定的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很多其他改變和變更以及其它使用是很明顯的。因此，因此，本發(fā)明不是由這里特別公開的內(nèi)容所限定，而是由附加的權(quán)利要求來限定將是更好的。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其包含一個具有一支撐面的共用支撐；在支撐面上形成的橫向半導(dǎo)體疊層，所述疊層包括在所述支撐面上形成的一個第一半導(dǎo)體柱，以及在所述支撐面上形成的、相對于所述第一半導(dǎo)體區(qū)橫向布置的一個第二半導(dǎo)體柱，由此所述疊層沿著所述支撐面橫向延伸；一個與所述第一半導(dǎo)體柱電連接的第一電接觸；以及一個與所述第二半導(dǎo)體柱電連接的第二電接觸。
2.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述橫向半導(dǎo)體疊層進(jìn)一步包含一個導(dǎo)電性與所述支撐面上形成的所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱相反的第三半導(dǎo)體柱，其與所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱沿橫向相鄰布置，并進(jìn)一步包含一個與所述第三半導(dǎo)體柱相鄰的柵極結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述第一半導(dǎo)體柱具有第一導(dǎo)電性，所述第二半導(dǎo)體柱具有第二導(dǎo)電性。
4.如權(quán)利要求3的半導(dǎo)體器件，其中所述第一半導(dǎo)體柱由一個具有一種電阻率的區(qū)域和另一個具有較低電阻率的區(qū)域構(gòu)成，其中的另一區(qū)域與所述具有一種電阻率的區(qū)域在橫向相鄰，并且兩個區(qū)域均布置在所述支撐面上。
5.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述襯底包括Si、SiC或蘭寶石。
6.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱由導(dǎo)電的GaN構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其進(jìn)一步包含一個半導(dǎo)體層，該層由一種具有不同帶隙(band gap)的半導(dǎo)體形成，并在橫向上至少在所述第一半導(dǎo)體柱上延伸。
8.如權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體柱由GaN構(gòu)成，并且所述半導(dǎo)體層由AlGaN構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其進(jìn)一步包含一個半導(dǎo)體層，該層由一種具有不同帶隙(band gap)的半導(dǎo)體形成，并在橫向上在所述第一和第二半導(dǎo)體柱上延伸。
10.如權(quán)利要求9的半導(dǎo)體器件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體柱由GaN構(gòu)成，并且所述半導(dǎo)體層由AlGaN構(gòu)成。
11.一半導(dǎo)體器件，其包含一個具有一支撐面的共用支撐；一個第一半導(dǎo)體組件以及一個第二半導(dǎo)體組件，每一組件均包括在所述支撐面上形成的橫向半導(dǎo)體疊層，該疊層包括在所述支撐面上形成的一個第一半導(dǎo)體柱，以及在所述支撐面上形成的、相對于第一半導(dǎo)體區(qū)橫向布置的一個第二半導(dǎo)體柱，由此所述疊層就沿著所述支撐面橫向延伸；一個與所述第一半導(dǎo)體柱電連接的第一電接觸；以及一個與所述第二半導(dǎo)體柱電連接的第二電接觸；以及布置在所述第一半導(dǎo)體組件和所述第二半導(dǎo)體組件之間并與之在橫向相鄰的一個絕緣半導(dǎo)體柱。
12.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中至少在所述的一個半導(dǎo)體組件中，該橫向半導(dǎo)體疊層進(jìn)一步包含一個導(dǎo)電性與所述支撐面上形成的所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱相反的第三半導(dǎo)體柱，其與所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱沿橫向相鄰布置，并進(jìn)一步包含一個與所述第三半導(dǎo)體柱相鄰的柵極結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中至少在所述的一個半導(dǎo)體組件中，所述第一半導(dǎo)體柱具有第一導(dǎo)電性，所述第二半導(dǎo)體柱具有第二導(dǎo)電性。
14.如權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件，其中每一個半導(dǎo)體組件中的所述第一半導(dǎo)體柱包括一個由一種電阻率的區(qū)域和另一個具有較低電阻率的區(qū)域構(gòu)成，其中的另一區(qū)域與所述具有一種電阻率的區(qū)域在橫向相鄰，并且兩個區(qū)域均布置在所述支撐面上。
15.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中所述襯底包括Si、SiC或蘭寶石。
16.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中所述第一半導(dǎo)體柱和所述第二半導(dǎo)體柱由導(dǎo)電的GaN構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其進(jìn)一步包括一個半導(dǎo)體層，該層由一種具有不同帶隙(band gap)的半導(dǎo)體形成，并在橫向上至少在所述第一半導(dǎo)體柱上延伸。
18.如權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體柱由GaN構(gòu)成，并且所述半導(dǎo)體層由AlGaN構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其進(jìn)一步包含一個半導(dǎo)體層，該層由一種具有不同帶隙(band gap)的半導(dǎo)體形成，并在橫向上在所述第一和第二半導(dǎo)體柱上延伸。
20.如權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件，其中所述第一和第二半導(dǎo)體柱由GaN構(gòu)成，并且所述半導(dǎo)體層由AlGaN構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求11的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣半導(dǎo)體柱由非導(dǎo)電的GaN構(gòu)成。
22.一種用來制造一種半導(dǎo)體器件的方法，其包含在一襯底的主要表面上形成一生長阻礙層；去掉多處生長阻礙層從而至少露出所述襯底所述主要表面上一處被選擇的部分，同時所述主要表面的另一部分覆蓋著所述生長阻礙層；在一外延生長過程中，在所述一處選擇的部分上形成一個第一半導(dǎo)體柱，其中所述半導(dǎo)體柱至少包括一個外露的、在所述襯底上垂直延伸的側(cè)壁；以及在所述第一半導(dǎo)體柱的所述外露的側(cè)壁上沿橫向形成一個第二半導(dǎo)體柱。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中在所述形成步驟中，所述第一半導(dǎo)體柱沒有一個部分是在所述生長阻礙層上生長出來的。
24.如權(quán)利要求22的方法，其中所述半導(dǎo)體柱由GaN構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求22的方法，其中所述襯底由Si、SiC或蘭寶石構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求22的方法，其中所述第二半導(dǎo)體柱包含一個外露的垂直側(cè)壁，并且該方法進(jìn)一步包含在所述第二半導(dǎo)體柱的所述外露的表面上生長出第三半導(dǎo)體柱，其中所述第一和第二半導(dǎo)體柱具有一種導(dǎo)電性并且所述第三半導(dǎo)體柱具有另一種導(dǎo)電性，以及該方法進(jìn)一步包括形成一個與所述第一半導(dǎo)體柱電連接的第一歐姆接觸以及一個與所述第二半導(dǎo)體柱電連接的第二歐姆接觸。
27.如權(quán)利要求22的方法，其中所述第二半導(dǎo)體器件包括一個外露的垂直側(cè)壁，并且該方法進(jìn)一步包含在所述第二半導(dǎo)體柱的所述外露的表面上生長出第三半導(dǎo)體柱，其中所述第三半導(dǎo)體柱包括一個外露的側(cè)壁；在所述第三半導(dǎo)體柱的所述外露側(cè)壁上生長出第四半導(dǎo)體柱，其中所述第一、第二和第四半導(dǎo)體柱具有一種導(dǎo)電性并且所述第三半導(dǎo)體柱具有另一種導(dǎo)電性；以及該方法進(jìn)一步包含形成一個與所述第一半導(dǎo)體柱電連接的第一歐姆接觸，所述第四半導(dǎo)體柱的一個第二歐姆觸，以及所述第三半導(dǎo)體柱上的一個柵極結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，其包括橫向相鄰的導(dǎo)電半導(dǎo)體區(qū)域的橫向延伸疊層，該疊層形成于襯底的支撐表面，以及一種用來制造該器件的方法。
文檔編號G11C7/00GK101095195SQ200580012241
公開日2007年12月26日 申請日期2005年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者R·比奇, P·布里杰 申請人:國際整流器公司