[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明涉及半导体及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件及其制造方法。所述半导体器件包括：半导体层；基于所述半导体层制作的第一源极、第一漏极、第一栅极、第二源极、第二漏极和第二栅极；隔离沟槽；将所述第一漏极与所述第二源极电连接的第一互联导体；以及将所述第一源极与所述第二栅极电连接的第二互联导体。所述半导体器件提高了半导体器件的整体耐压性及可靠性，并具有高开关频率以及低开关损耗特性。

技术领域

本发明涉及半导体及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

在高压开关应用领域中，希望三极管具有反向耐压大、开关频率高、导通损耗低等特性，以提高应用系统的效率。基于宽禁带半导体材料，特别是氮化镓材料的功率电子器件具有优越的特性。因此，氮化镓三极管近年来逐渐成为研究的热点。基于铝镓氮/氮化镓异质结构所形成的水平方向的高电子迁移率的二维电子气沟道制作的高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)已经被广泛的应用于射频和电力电子领域。一方面是因为氮化镓是宽禁带半导体材料，具有比硅材料大10倍左右临界击穿电场以及相应的高耐压的特性，另一方面是由于二维电子气沟道能够提供非常小的导通电阻，从而减少开关器件的功率损耗。因此基于铝镓氮/氮化镓异质结构的水平三极管逐渐成为业界的重要研究方向。

由于GaN材料的极化特性，通常形成的铝镓氮/氮化镓基HEMT器件为耗尽型，基于安全性和节能的考虑，电力电子系统更加需要开关器件为增强型(常关型)器件。因此，对于铝镓氮/氮化镓HEMT器件而言，增强型HEMT器件实现是至关重要的。因此，如何实现既具有高耐压特性又具有高开关频率，低损耗优势的半导体集成器件，成为一个亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导体器件，包括：

半导体层；

基于所述半导体层制作的第一源极、第一漏极、第一栅极、第二源极、第二漏极和第二栅极，所述第一栅极位于所述第一源极与所述第一漏极之间，所述第二栅极位于所述第二源极与所述第二漏极之间；

隔离沟槽，形成于所述第一漏极与所述第二源极之间的所述半导体层内，使所述第一漏极和所述第二源极形成高阻断区；

基于所述半导体层制作并将所述第一漏极与所述第二源极电连接的第一互联导体；以及

基于所述半导体层制作并将所述第一源极与所述第二栅极电连接的第二互联导体。

可选地，所述半导体层包括衬底、位于所述衬底一侧的第一半导体层和位于所述第一半导体层远离所述衬底一侧的第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层的交界面形成二维电子气；

所述第一源极、第一漏极、第二源极和第二漏极基于所述第二半导体层远离所述第一半导体层的一侧制作，并与所述二维电子气形成欧姆接触；

所述隔离沟槽贯穿所述第二半导体层并延伸至所述第一半导体层内，所述隔离沟槽使位于所述第一漏极与所述第二源极之间的二维电子气沟道形成高阻断区。

可选地，所述半导体器件还包括位于所述第二半导体层上远离所述衬底一侧并与所述第一栅极的位置对应的第三半导体层，所述第三半导体层与所述第二半导体层的电极性相反，所述第一栅极形成于所述第三半导体层。

可选地，所述第一源极和第一漏极之间设置有栅极沟槽，所述栅极沟槽的底部贯穿所述第二半导体层并延伸至所述第一半导体层，使所述第一栅极下方的二维电子气耗尽；