本說(shuō)明書涉及半導(dǎo)體裝置和制作半導(dǎo)體裝置的方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，GaN/AlGaN高電子遷移率晶體管(HEMT)和GaN/AlGaN肖特基二極管關(guān)于它們替代Si或SiC用作高壓(HV)裝置的潛力引起廣泛的關(guān)注。

GaN/AlGaN HEMT通常包括具有位于許多GaN層上的AlGaN層的襯底。柵極、源極和漏極位于AlGaN層上方。在操作期間，電流經(jīng)由二維電子氣(2DEG)在漏極和源極之間流動(dòng)，該二維電子氣(2DEG)形成于AlGaN層和上部GaN層之間的界面處。通過(guò)將合適的電壓施加到柵極實(shí)現(xiàn)斷開，使得在AlGaN層和最上部GaN層之間的界面處的2DEG消失。柵極可以是肖特基接觸，或者可以包括被電介質(zhì)層隔離的柵極電極(此些裝置被稱作金屬絕緣體半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管(MISHEMT))。

可以類似地構(gòu)造GaN/AlGaN肖特基二極管，但用兩個(gè)接觸(包括形成陽(yáng)極的肖特基接觸和形成裝置的陰極的歐姆接觸)而不是三個(gè)接觸來(lái)構(gòu)造。

HEMT和肖特基二極管兩者都遭受在動(dòng)態(tài)(例如，開關(guān)、脈沖、RF)條件下導(dǎo)通狀態(tài)電阻可能顯著高于在DC條件下導(dǎo)通狀態(tài)電阻的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在隨附的獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中陳述了本公開內(nèi)容的方面。來(lái)自從屬權(quán)利要求的特征的組合可以按需要與獨(dú)立權(quán)利要求的特征進(jìn)行組合，而不僅僅是按照權(quán)利要求書中所明確陳述的那樣組合。

根據(jù)本公開內(nèi)容的方面，提供半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置包括：

襯底，該襯底具有AlGaN層，該AlGaN層位于GaN層上，用于在AlGaN層和GaN層之間的界面處形成二維電子氣；以及

多個(gè)接觸，

其中接觸中的至少一個(gè)接觸包括：

位于襯底的主表面上的歐姆接觸部分，其中歐姆接觸部分包括第一導(dǎo)電材料；以及

溝槽，該溝槽從主表面向下延伸到襯底中，其中溝槽穿過(guò)AlGaN層且到GaN層中，其中溝槽至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充，并且其中第二導(dǎo)電材料是與第一導(dǎo)電材料不同的導(dǎo)電材料。

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面，提供制作半導(dǎo)體裝置的方法，該方法包括：

提供襯底，該襯底具有AlGaN層，該AlGaN層位于GaN層上，用于在AlGaN層和GaN層之間的界面處形成二維電子氣；以及

形成裝置的多個(gè)接觸，

其中形成所述接觸中的至少一個(gè)接觸包括：

將第一導(dǎo)電材料沉積在襯底的主表面上以形成歐姆接觸部分；

形成從主表面向下延伸到襯底中的溝槽，其中溝槽穿過(guò)AlGaN層且到GaN層中；以及

至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充溝槽，其中第二導(dǎo)電材料是與第一導(dǎo)電材料不同的導(dǎo)電材料。

提供具有向下延伸到裝置的GaN層中的溝槽的接觸可以為GaN層中的空穴通過(guò)接觸離開裝置提供泄漏路徑，這可以降低在動(dòng)態(tài)(例如，開關(guān)、脈沖、RF)條件下裝置的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。該泄漏路徑可以使形成于二維電子氣(“2DEG”)和GaN層之間的pn結(jié)短路。

根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例，第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料是不同的材料，并且可以獨(dú)立選取它們以優(yōu)化裝置的接觸的性能。可以選取第一導(dǎo)電材料以制作良好的歐姆接觸?？梢赃x取至少部分地填充溝槽的第二導(dǎo)電材料，使得第二導(dǎo)電材料形成與GaN層的低電阻接觸。在這方面，應(yīng)當(dāng)注意，制作良好的歐姆接觸的材料可以適合于用作第一導(dǎo)電材料，但是可能不適合于用作第二導(dǎo)電材料，因?yàn)樵摬牧峡梢栽跍喜壑車纬删植康膎⁺區(qū)域。該n⁺區(qū)域可以與位于溝槽周圍的p型GaN層一起形成反向偏置pn結(jié)，對(duì)空穴流呈現(xiàn)屏障。類似地，適合于形成用于空穴的低電阻路徑的導(dǎo)電材料可能不適合于形成裝置的歐姆接觸部分。

在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)接觸可以具有低于大約1e9Ω.mm的電阻率。使用1μm的溝槽的典型寬度，該要求等效于低于10Ωcm2的比接觸電阻。

在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)接觸可以包括與溝槽對(duì)齊的中心部分。該中心部分可以至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充。當(dāng)從主表面上方查看時(shí)，中心部分可以大體上由歐姆接觸部分圍繞?？梢砸栽试S溝槽相對(duì)于歐姆接觸部分對(duì)齊的方式方便地制造此接觸(例如，用于產(chǎn)生大體上對(duì)稱的接觸)。例如，可以通過(guò)初始地沉積歐姆接觸部分的第一導(dǎo)電材料，并且然后去除第一導(dǎo)電材料的至少一部分以在歐姆接觸部分中形成開口來(lái)制造該種類的接觸。開口可以暴露在接觸之下的主表面的一部分。方法還可以包括在由歐姆接觸部分中的開口暴露的主表面的一部分中形成溝槽。然后，可以至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充溝槽和歐姆接觸部分中的開口。在一些例子中，第二導(dǎo)電材料采取內(nèi)襯溝槽的層的形式。第二導(dǎo)電材料的層還可以內(nèi)襯歐姆接觸部分中的開口。在此些例子中，另外的導(dǎo)電材料(例如，Al)可以被用于填充溝槽和/或歐姆接觸部分中的開口的剩余部分。

第二導(dǎo)電材料的單個(gè)連續(xù)部分可以形成中心部分，并且至少部分地填充溝槽。這可以允許用于GaN層和接觸的頂部之間的空穴的不間斷路徑。單個(gè)連續(xù)部分可以采取如上面所提到的層的形式，或者可替換的是，可以完全填充溝槽和中心部分。

在一些例子中，襯底還可以包括位于AlGaN層上的GaN頂蓋層。至少一個(gè)接觸的溝槽可以穿過(guò)GaN頂蓋層。

裝置可以是高電子遷移率晶體管(HEMT)，該高電子遷移率晶體管(HEMT)包括位于源極接觸和漏極接觸之間的柵極接觸。接觸中的至少一個(gè)接觸可以是HEMT的漏極接觸。HEMT可以具有肖特基柵極接觸，或者可以是具有絕緣柵極的MISHEMT。在其它例子中，裝置可以是肖特基二極管，并且接觸中的至少一個(gè)接觸可以是肖特基二極管的陰極。HEMT的柵極接觸或肖特基二極管的陽(yáng)極可以包括第二導(dǎo)電材料。這可以允許制造該裝置所需要的沉積步驟的數(shù)量減少，因?yàn)閱蝹€(gè)沉積步驟可以被用于形成HEMT或肖特基二極管的柵極或陽(yáng)極和至少部分地填充溝槽的第二導(dǎo)電材料。

在一些例子中，至少一個(gè)島可以位于漏極接觸和柵極接觸之間。每個(gè)島可以包括從主表面向下延伸到襯底中的溝槽。溝槽可以穿過(guò)AlGaN層且到GaN層中。溝槽可以至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充。島可以為空穴提供離開裝置的另外的路徑。由于島的溝槽可以至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充，所以可以避免上面所描述的種類的反向偏置pn結(jié)的生成(否則該反向偏置pn結(jié)可以形成對(duì)從GaN層離開裝置的空穴流的顯著屏障)。島可以連接到裝置的漏極接觸。在裝置的制造期間，可以通過(guò)形成從主表面向下延伸到襯底中的一個(gè)或多個(gè)溝槽來(lái)形成島，其中每個(gè)溝槽穿過(guò)AlGaN層且到GaN層中。然后沉積步驟可以被用于至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充每個(gè)溝槽。

第一導(dǎo)電材料可以是Ti/Al的合金。第二導(dǎo)電材料可以是Ni、Pd、Pt或TiWN(其中N的量可以變化)。

本文中所描述的種類的裝置可以被用于射頻應(yīng)用。為了本公開內(nèi)容的目的，射頻(RF)是在200MHz≤f≤10GHz范圍內(nèi)的頻率。

對(duì)于功率開關(guān)操作，本文中所描述的種類的裝置的工作頻率可以是在10kHz≤f≤10MHz范圍內(nèi)。

為了本公開內(nèi)容的目的，高電子遷移率晶體管(HEMT)中的電子遷移率可以是在1000-3000cm^2/V/s范圍內(nèi)或在1000-2000cm^2/V/s范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

在下文中將僅以例子的方式參考附圖來(lái)描述本公開內(nèi)容的實(shí)施例，在附圖中相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件，并且在附圖中：

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置；

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置；

圖3A到圖3D示出制作結(jié)合圖1中所示的種類的接觸的半導(dǎo)體裝置的方法；

圖4A到圖4D示出制作結(jié)合圖2中所示種類的接觸的半導(dǎo)體裝置的方法；以及

圖5A到圖5D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另外的實(shí)施例的制作半導(dǎo)體裝置的方法。

具體實(shí)施方式

在下文中參考附圖描述本公開內(nèi)容的實(shí)施例。

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置10。

裝置包括襯底2。襯底2可以例如是硅襯底，但是還可以設(shè)想襯底2可以包括陶瓷、玻璃、SiC或藍(lán)寶石。襯底2具有位于GaN層6上的AlGaN層8。在使用中，二維電子氣或“2DEG”形成于AlGaN層和GaN層之間的界面處。2DEG內(nèi)電流的傳導(dǎo)形成裝置10的操作的基礎(chǔ)。

在該例子中，包括例如GaN和AlGaN的許多緩沖層4可以位于GaN層和襯底2的下面的部分之間。這些緩沖層4可以形成當(dāng)作GaN層6和襯底2的下面的部分之間的應(yīng)力消除區(qū)域的超晶格。

在一些例子中，GaN頂蓋層可以位于AlGaN層8(圖中未示出)上。電介質(zhì)層14可以被設(shè)置在AlGaN層8上(或在GaN頂蓋層上(如果有的話))。該電介質(zhì)層可以當(dāng)作鈍化層，和/或在MISHEMT的情況下，可以形成用于裝置10的柵極電介質(zhì)。電介質(zhì)層14可以例如包括SiN、SiOx或AlOx。

裝置10包括多個(gè)接觸，圖1中示出了多個(gè)接觸中的一個(gè)接觸。裝置10可以是具有源極接觸、漏極接觸和柵極接觸的高電子遷移率晶體管(HEMT)。HEMT的柵極接觸可以是肖特基接觸，或者可替換的是，可以是絕緣柵極(因此，HEMT可以是金屬絕緣體半導(dǎo)體高電子遷移率晶體管(MISHEMT))。圖1中所示的接觸34可以是HEMT的漏極接觸。在其它例子中，裝置10可以是具有陽(yáng)極和陰極的肖特基二極管。圖1中所示的接觸34可以是由肖特基接觸形成的肖特基二極管的陰極、肖特基二極管的陽(yáng)極。

圖1中所示的接觸34包括歐姆接觸部分18。歐姆接觸部分18可以位于襯底2的主表面上。例如，歐姆接觸部分18可以位于AlGaN層8的表面上(如圖1中所示的)，或者可以位于AlGaN層8上的GaN頂蓋層的表面上(如果有的話)。歐姆接觸部分18可以制作良好的歐姆接觸，以允許在AlGaN層8和GaN層6之間的界面處的2DEG內(nèi)流動(dòng)的電流通過(guò)接觸34進(jìn)入和/或離開裝置10。

歐姆接觸部分18包括可以位于襯底2的主表面上的第一導(dǎo)電材料。在一些例子中，設(shè)想接觸34可以是凹進(jìn)的接觸，其中歐姆接觸部分18延伸穿過(guò)AlGaN層8中的開口從而直接接觸下面的GaN層6。

層22可以位于歐姆接觸部分18上。歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以例如包括Ti/Al。層22可以例如包括TiW(N)。在裝置10的制造期間，層22可以充當(dāng)擴(kuò)散屏障。

接觸34還包括溝槽。溝槽可以從歐姆接觸部分18位于其上的主表面向下延伸到裝置10的襯底2中(例如，該主表面可以是AlGaN層8的表面或GaN頂蓋層的表面(如果有的話))。具體地說(shuō)，并且如圖1的例子中所示的，溝槽穿過(guò)AlGaN層8(和任何GaN頂蓋層)且到GaN層6中。這可以允許填充溝槽的材料(如下面所描述的)與GaN層6直接接觸，用于允許位于GaN層6中的空穴自由地進(jìn)入接觸34中。在本例子中，溝槽僅部分地延伸到GaN層6中，但是還設(shè)想溝槽可以延伸穿過(guò)GaN層6(例如，延伸到層4中)。

溝槽至少部分地用第二導(dǎo)電材料50填充。第二導(dǎo)電材料50還可以至少部分地填充(或，如圖1所示的，完全填充)大體上由歐姆接觸部分圍繞的接觸34的中心部分。如下面將描述的，接觸34的中心部分的配置和位置可以允許方便地制造裝置10。第二導(dǎo)電材料50的一部分可以位于歐姆接觸部分18上方。例如，在圖1的例子中，導(dǎo)電材料50的一部分在層22的上表面之上延伸。

向下延伸到裝置10的GaN層6中的溝槽可以為GaN層6中的空穴通過(guò)接觸34離開裝置10提供泄漏路徑，在動(dòng)態(tài)(例如，開關(guān)、脈沖、RF)條件下，這可以降低裝置的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。該泄漏路徑可以使形成于二維電子氣(“2DEG”)和GaN層6之間的pn結(jié)短路。而且，根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例，可以選取至少部分地填充溝槽的第二導(dǎo)電材料50，使得pn結(jié)并不形成于第二導(dǎo)電材料50和GaN層6的GaN之間的界面處(例如，在溝槽的側(cè)壁和/或底部處)。此pn結(jié)可以以其他方式妨礙接觸34和GaN層6的GaN之間的連接、抑制空穴流通過(guò)接觸34離開裝置10。因此，可以選取第二導(dǎo)電材料50，以便在動(dòng)態(tài)(例如，開關(guān)、脈沖、RF)條件下降低裝置的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。

第二導(dǎo)電材料是與第一導(dǎo)電材料不同的導(dǎo)電材料?？梢元?dú)立選取這些材料以優(yōu)化裝置10的接觸34的性能。

形成歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以根據(jù)其適合性被選取以制作到2DEG的良好的歐姆接觸。另一方面，可以選取至少部分地填充溝槽的第二導(dǎo)電材料50，使得該第二導(dǎo)電材料50形成與GaN層6的低電阻接觸(具體地說(shuō)，可以選取第二導(dǎo)電材料50，使得pn結(jié)可以不形成于第二導(dǎo)電材料50和GaN層6的GaN之間的界面處，如上面所提到)。

制作良好的歐姆接觸的材料可適合于形成歐姆接觸部分，但可能不適合于用作第二導(dǎo)電材料，因?yàn)樵摬牧峡梢栽趪@溝槽的GaN層6的一部分中形成局部的n⁺區(qū)域。該n⁺區(qū)域可以與GaN層6(其是p型)一起形成反向偏置pn結(jié)。pn結(jié)可以圍繞溝槽，從而對(duì)空穴流呈現(xiàn)屏障，如先前所提到的。類似地，適合于形成用于空穴從GaN層6通過(guò)溝槽進(jìn)入接觸34的低電阻路徑的導(dǎo)電材料可能不適合于形成裝置34的歐姆接觸部分。

如上面所提到的，可以形成歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以包括Ti/Al的合金。該導(dǎo)電材料適合于歐姆接觸的形成。然而，如果該材料被用于填充接觸34的溝槽，將形成上面所描述的種類的反向偏置pn結(jié)，呈現(xiàn)對(duì)空穴流到接觸34中的屏障。根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例，第二導(dǎo)電材料50可以包括Ni、PD、Pt或TiW(N)。

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置10。圖2中的裝置在一些方面上類似于圖1中所示的裝置10，并且這里將僅詳細(xì)地描述不同點(diǎn)。

如圖2所示，接觸34包括至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充的溝槽。在該例子中，以內(nèi)襯溝槽的層86的形式提供第二導(dǎo)電材料86。如圖2所示，層86還可以在歐姆接觸部分18的中心部分中內(nèi)襯開口的側(cè)壁。在一些例子中，第二導(dǎo)電材料的層86可以在裝置10中的別處形成擴(kuò)散屏障，和/或可以在裝置10中的別處形成場(chǎng)板的一部分，如下面關(guān)于圖4D將解釋的。在本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電材料包括TiW(N)，但是如上面已經(jīng)提到的，設(shè)想其它材料，例如Ni、Pd或Pt。在該例子中，第三導(dǎo)電材料88還可以被提供用于填充未用第二導(dǎo)電材料填充的溝槽的一部分和/或接觸34的中心部分。第三導(dǎo)電材料可以例如包括Al。

圖2中的例子接觸34還可以是如上面關(guān)于圖1提到的凹進(jìn)的接觸，其中歐姆接觸部分18延伸穿過(guò)AlGaN 8層中的開口從而直接接觸下面的GaN層6。

圖2中的例子還可以包括電介質(zhì)層60，下面將關(guān)于圖4A到圖4D描述電介質(zhì)層60的組成和用途。

圖3A到圖3D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的制作半導(dǎo)體裝置的方法。在該例子中，裝置10包括具有肖特基柵極接觸的HEMT，但是應(yīng)當(dāng)理解，與這里所描述工藝類似的工藝還可以被用于形成MISHEMT或肖特基二極管。圖3A到圖3D的方法可以被用于制作包括例如圖1中所示的種類的至少一個(gè)接觸的裝置10。在該例子中，圖1的接觸形成將被制造的裝置10的漏極接觸34。

在第一步驟中，如圖3A所示，方法可以包括提供襯底2。襯底2可以是上面關(guān)于圖1所描述的種類的襯底2。

襯底2可以例如是硅襯底，但是還設(shè)想襯底2可以包括陶瓷或玻璃。襯底2具有位于GaN層6上的AlGaN層8。包括GaN的許多緩沖層4可以位于GaN層和襯底2的下面的部分之間。如先前所提到的，這些緩沖層4可以形成使GaN層6的晶格匹配于襯底2的下面的部分的超晶格。在一些例子中，GaN頂蓋層可以位于AlGaN層8(圖中未示出)上。在本例子中，隔離區(qū)域12(例如，用電介質(zhì)填充的溝槽或注入?yún)^(qū)域)被提供用于將HEMT與襯底2上的其它電氣裝置隔離。

電介質(zhì)層14可以沉積在襯底的主表面上，例如，在AlGaN層8或可以被設(shè)置在AlGaN層8上的任何GaN頂蓋層的表面上。如先前所提到的，電介質(zhì)層14可以當(dāng)作鈍化層。電介質(zhì)層14可以包括例如SiN、SiOx或AlOx。

隨后，開口16可以形成于電介質(zhì)層14中。這些開口16可以允許進(jìn)入下面的層，例如用于裝置的源極接觸和漏極接觸的AlGaN層8?？梢酝ㄟ^(guò)蝕刻形成開口16。

在開口16形成之后，第一導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化以形成裝置10的源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18。該步驟還可以包括在源極接觸32和漏極接觸34上沉積并圖案化層22，該層22可以當(dāng)作擴(kuò)散屏障。如先前所提到的，形成源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以包括例如包括Ti/Al，而源極接觸32和漏極接觸34的層22可以例如包括TiW(N)。

在圖3B中所示的隨后的步驟中，掩模和蝕刻步驟(例如，干蝕刻)可以被用于蝕刻漏極接觸34中的溝槽36。溝槽36可以位于漏極接觸34的中心部分中。溝槽36可以延伸穿過(guò)歐姆接觸部分18和層22。溝槽36延伸穿過(guò)AlGaN層8和可以位于AlGaN層8上的任何GaN頂蓋層。溝槽36另外延伸到GaN層6中。

在圖3C中所示的隨后的步驟中，在電介質(zhì)層14中可以(例如，通過(guò)蝕刻)形成另外的開口15，以允許形成裝置10的肖特基柵極接觸。開口15可以位于襯底2的主表面上的源極接觸32和漏極接觸34之間。

在圖3D中所示的隨后的步驟中，第二導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化。如先前所提到的，第二導(dǎo)電材料可以例如包括Ni、Pd、Pt或TiW(N)。

第二導(dǎo)電材料的沉積和圖案化可以產(chǎn)生上面關(guān)于圖1所描述的種類的漏極接觸34。該本例子中，第二導(dǎo)電材料還被用于形成裝置10的HEMT的肖特基柵極電極40。以該方式，由于不需要單獨(dú)的沉積步驟被提供用于形成接觸34和肖特基柵極電極40的第二導(dǎo)電材料50，所以可以減少制造裝置10所需要的工藝步驟。盡管如此，如果仍期望使用用于肖特基柵極電極40和接觸34的不同的導(dǎo)電材料，則仍可以使用不同的沉積步驟。

圖4A到圖4D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)施例的制作半導(dǎo)體裝置的方法。在該例子中，裝置10包括具有肖特基柵極接觸的HEMT，但是應(yīng)當(dāng)理解，與這里所描述的工藝類似的工藝還可以被用于形成MISHEMT或肖特基二極管。圖4A到圖4D的方法可以被用于制作包括例如圖2中所示的種類的至少一個(gè)接觸的裝置10。在該例子中，圖2的接觸形成將被制造的裝置10的漏極接觸34。

在第一步驟中，如圖4A所示，方法可以包括提供襯底2。襯底2可以是上面關(guān)于圖1到圖3所描述的種類的襯底2。

襯底2可以例如是硅襯底，但是還設(shè)想襯底2可以包括陶瓷或玻璃。襯底2具有位于GaN層6上的AlGaN層8。包括GaN的許多緩沖層4可以位于GaN層和襯底2的下面的部分之間。如先前所提到的，這些緩沖層4可以形成使GaN層6的晶格匹配于襯底2的下面的部分的超晶格。在一些例子中，GaN頂蓋層可以位于AlGaN層8(圖中未示出)上。在本例子中，襯底2包括用于將HEMT與襯底2的其它部分隔離的隔離區(qū)域12(例如，用電介質(zhì)填充的溝槽)。

電介質(zhì)層14可以沉積在襯底的主表面上，例如，在AlGaN層8或可以被設(shè)置在AlGaN層8上的任何GaN頂蓋層的表面上。如先前所提到的，電介質(zhì)層14可以當(dāng)作鈍化層。電介質(zhì)層14可以包括例如SiN、SiOx或AlOx。

隨后，開口16可以形成于電介質(zhì)層14中。這些開口16可以允許進(jìn)入下面的層，例如用于裝置的源極接觸和漏極接觸的AlGaN層8?？梢酝ㄟ^(guò)蝕刻形成開口16。

在開口16形成之后，第一導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化以形成裝置10的源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18。該步驟還可以包括在源極接觸32和漏極接觸34上沉積并圖案化層22。如先前所提到的，形成源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以包括例如包括Ti/Al，而源極接觸32和漏極接觸34的層22可以例如包括TiW(N)。

隨后，在電介質(zhì)層14中可以(例如，通過(guò)蝕刻)形成另外的開口15，以允許形成裝置10的肖特基柵極接觸。開口15可以位于襯底2的主表面上的源極接觸32和漏極接觸34之間。在形成開口15之后，導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化以形成HEMT的肖特基柵極接觸40。肖特基柵極接觸40的導(dǎo)電材料可以例如包括Ni。

隨后，電介質(zhì)層60可以例如通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)進(jìn)行沉積。層60可以例如包括SiN。層60可以具有約100nm的厚度。

在圖4B中所示的隨后的步驟中，開口42、44可以(例如，通過(guò)蝕刻)形成于層60中，以獲得進(jìn)入下面的源極接觸32和漏極接觸34。

在圖4C中所示的隨后的步驟中，掩模和蝕刻步驟(例如，干蝕刻)可以被用于蝕刻漏極接觸34中的溝槽38。溝槽38可以位于漏極接觸34的中心部分中。溝槽36可以延伸穿過(guò)歐姆接觸部分18和層22。溝槽36可以另外延伸穿過(guò)AlGaN層8和可以位于AlGaN層8上的任何GaN頂蓋層。溝槽36可以另外延伸到GaN層6中。

在隨后的步驟中，第二導(dǎo)電材料的層86可以被沉積。在該例子中，第二導(dǎo)電材料包括TiW(N)，但是在其它例子中，第二導(dǎo)電材料可以例如包括Ni、Pd或Pt。第二導(dǎo)電材料的層86可以具有約100nm的厚度。第二導(dǎo)電材料的層86可以內(nèi)襯溝槽38和/或接觸的中心部分的側(cè)壁。層86還可以覆蓋漏極接觸34的層22的上表面。層86可以另外覆蓋源極接觸32的層22的上表面和層60的上表面。

其后，第三導(dǎo)電材料88(例如Al)可以沉積在層86上。在一些例子中，約1μm的第三導(dǎo)電材料可以沉積在層86上。應(yīng)當(dāng)注意，在本例子中，肖特基柵極電極40可以是與第二導(dǎo)電材料不同的材料。

在第二導(dǎo)電材料和第三導(dǎo)電材料已經(jīng)沉積之后，它們可以被圖案化以產(chǎn)生圖4D中所示的結(jié)構(gòu)。因此，第二導(dǎo)電材料可以形成內(nèi)襯漏極接觸34中的溝槽的層86，并且還可以形成覆蓋源極接觸32的層22的上表面的層82。層82的一部分19可以在柵極上方延伸。層82可以本身由第三導(dǎo)電材料的一部分84覆蓋。因此，層82的一部分19和上覆蓋部分84可以形成用于裝置10的源極場(chǎng)板。應(yīng)當(dāng)注意，圖4D中的漏極接觸34的結(jié)構(gòu)是上面關(guān)于圖2所描述的種類的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意，電介質(zhì)層60可以用于使層82的一部分19和上覆蓋部分84與裝置10的下面的部分(例如柵極接觸40)分離和隔離。

圖5A到圖5D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的另外的實(shí)施例的制作半導(dǎo)體裝置的方法。在該例子中，裝置10包括具有肖特基柵極接觸的HEMT，但是應(yīng)當(dāng)理解，與這里所描述的工藝類似的工藝還可以被用于形成MISHEMT或肖特基二極管。在該例子中，包括本文中所描述的種類的溝槽的HEMT的接觸是漏極接觸。

在第一步驟中，如圖5A所示，方法可以包括提供襯底2。襯底2可以是上面關(guān)于圖1到圖4所描述的種類的襯底2。

襯底2可以例如是硅襯底，但是還設(shè)想襯底2可以包括陶瓷或玻璃。襯底2具有位于GaN層6上的AlGaN層8。包括例如GaN和AlGaN的許多緩沖層4可以位于GaN層和襯底2的下面的部分之間。如先前所提到的，這些緩沖層4可以形成使GaN層6的晶格匹配于襯底2的下面的部分的超晶格。在一些例子中，GaN頂蓋層可以位于AlGaN層8(圖中未示出)上。在本例子中，隔離區(qū)域12(例如，用電介質(zhì)填充的溝槽或注入?yún)^(qū)域)被提供用于將HEMT與襯底2上的其它電氣裝置隔離。

電介質(zhì)層14可以沉積在襯底的主表面上，例如，在AlGaN層8或可以被設(shè)置在AlGaN層8上的任何GaN頂蓋層的表面上。如先前所提到的，電介質(zhì)層14可以當(dāng)作鈍化層。電介質(zhì)層14可以包括例如SiN、SiOx或AlOx。

隨后，開口16可以形成于電介質(zhì)層14中。這些開口16可以允許進(jìn)入下面的層，例如用于裝置的源極接觸和漏極接觸的AlGaN層8?？梢酝ㄟ^(guò)蝕刻形成開口16。

在開口16形成之后，第一導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化以形成裝置10的源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18。該步驟還可以包括在源極接觸32和漏極接觸34上沉積并圖案化層22，如先前所描述的。還如先前所提到的，形成源極接觸32和漏極接觸34的歐姆接觸部分18的第一導(dǎo)電材料可以包括例如包括Ti/Al，而源極接觸32和漏極接觸34的層22可以例如包括TiW(N)。

在圖5B中所示的隨后的步驟中，可以在電介質(zhì)層14中(例如，通過(guò)蝕刻)形成另外的開口15、17。如關(guān)于先前實(shí)施例所描述的，開口15可以允許形成裝置10的肖特基柵極接觸。開口15可以位于襯底2的主表面上的源極接觸32和漏極接觸34之間。一個(gè)或多個(gè)開口17可以允許一個(gè)或多個(gè)島形成于裝置的柵極接觸和漏極接觸之間，如下面更詳細(xì)地描述的。

在圖5C中所示的隨后的步驟中，掩模和蝕刻工藝可以被用于形成許多溝槽。這些溝槽可以包括延伸穿過(guò)漏極接觸34且到GaN層6中的溝槽54，如上面關(guān)于在前的實(shí)施例所描述的。在本例子中，還可以通過(guò)電介質(zhì)層14中的一個(gè)或多個(gè)開口17蝕刻一個(gè)或多個(gè)溝槽52。溝槽52可以以與已經(jīng)關(guān)于漏極接觸34的溝槽54描述的方式類似的方式，從襯底2的主表面向下延伸到襯底2中。

在隨后的步驟中，第二導(dǎo)電材料可以被沉積并圖案化，產(chǎn)生圖5D中所示的裝置。在本例子中，第二導(dǎo)電材料包括Ni，但是如先前所提到的，設(shè)想第二導(dǎo)電材料可以包括例如Pd、Pt或TiW(N)。

如在圖5D中可以看到的，第二導(dǎo)電材料可以至少部分地填充漏極接觸34的溝槽54(如使用圖5D中的附圖標(biāo)號(hào)58所指示的)，產(chǎn)生類似于上面關(guān)于更早的實(shí)施例所描述的接觸的漏極接觸。在一些例子中，可以以內(nèi)襯溝槽54的層的形式提供第二導(dǎo)電材料，如上面關(guān)于圖2所描述的。

與電介質(zhì)層14中的開口15對(duì)齊的被沉積并圖案化的第二導(dǎo)電材料的另一部分可以形成裝置10的肖特基柵極電極40。

被沉積并圖案化的第二導(dǎo)電材料的另外的部分可以至少部分地填充上面關(guān)于圖5C所描述的一個(gè)或多個(gè)溝槽52中的每個(gè)溝槽52。這可以引起形成位于柵極接觸和漏極接觸34之間的一個(gè)或多個(gè)島41，每個(gè)島包括從主表面向下延伸到襯底2中的溝槽，其中每個(gè)溝槽至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充。在其中以如上面所提到的層的形式提供第二導(dǎo)電材料的例子中，層還可以內(nèi)襯溝槽52。溝槽54和/或溝槽52的剩余部分可以用第三導(dǎo)電材料例如Al填充。

如圖5D中可以看到的，每個(gè)島41的第二導(dǎo)電材料的一部分可以延伸出溝槽52，并且在襯底2的主表面上方延伸(例如，每個(gè)島41的第二導(dǎo)電材料的一部分可以在電介質(zhì)層14的表面之上延伸)。島41可以電連接到漏極接觸32。

島41可以提供用于位于GaN層6中的空穴離開裝置10的另外的路線。

當(dāng)從襯底2的主表面上方查看時(shí)，島41和島41的相關(guān)聯(lián)的溝槽52可以成形為點(diǎn)或條紋。島可以被布置在陣列中。例如，陣列可以包括一行或多行大體上等距間隔的島。

在上面關(guān)于圖3到圖5所描述的例子中的每個(gè)例子中，設(shè)想可省略電介質(zhì)層中的開口15，允許形成MISHEMT而不必需要制造工藝的任何其它顯著的修改。

因此，已經(jīng)描述了半導(dǎo)體裝置和制作半導(dǎo)體裝置的方法。裝置包括襯底，該襯底具有AlGaN層，該AlGaN層位于GaN層上，用于在AlGaN層和GaN層之間的界面處形成二維電子氣。裝置還包括多個(gè)接觸。接觸中的至少一個(gè)接觸包括位于襯底的主表面上的歐姆接觸部分。歐姆接觸部分包括第一導(dǎo)電材料。接觸中的至少一個(gè)接觸還包括溝槽，該溝槽從主表面向下延伸到襯底中。溝槽穿過(guò)AlGaN層且到GaN層中。溝槽至少部分地用第二導(dǎo)電材料填充。第二導(dǎo)電材料是與第一導(dǎo)電材料不同的導(dǎo)電材料。

雖然已經(jīng)描述了本公開內(nèi)容的特定實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)作出很多修改/添加和/或替代。