[發明專利]凹槽絕緣柵型復合源場板的異質結場效應晶體管

有效

• 申請號: 200810232521.4
• 申請日: 2008-12-01
• 公開（公告）號: CN101414634A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 毛維;楊翠;郝躍;過潤秋
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種凹槽絕緣柵型復合源場板的異質結場效應晶體管，包括襯底(1)、過渡層(2)、勢壘層(3)、源極(4)、漏極(5)、絕緣介質層(7)、絕緣槽柵(8)、鈍化層(9)、源場板(10)和保護層(12)，勢壘層(3)上開有凹槽(6)，絕緣槽柵(8)位于凹槽(6)上部的絕緣介質層(7)上，源場板(10)位于鈍化層(9)的上面，源極(4)與源場板(10)電氣連接，其特征在于，源場板(10)與漏極之間的鈍化層上淀積有n個浮空場板(11)，n≥1，每個浮空場板大小相同，相互獨立，相鄰兩浮空場板之間的間距按照浮空場板排列自源場板到漏極方向的個數依次遞增，這些浮空場板與源場板構成復合源場板結構，提高擊穿電壓。

2.根據權利要求1所述的復合源場板的異質結場效應晶體管，其特征在于凹槽(6)的深度D小于勢壘層的厚度，絕緣槽柵(8)與凹槽(6)兩端的間距分別為R1與R2，R1長度為0～1.5μm，R2長度為0～3μm，并且R1≤R2。

3.一種制作凹槽絕緣柵型復合源場板的異質結場效應晶體管的方法，包括如下過程：

在襯底(1)上外延III-V族化合物半導體材料的過渡層(2)作為器件的工作區；

在過渡層(2)上淀積III-V族化合物半導體材料的勢壘層(3)；

在勢壘層(3)上第一次制作掩膜，并在勢壘層(3)上的兩端淀積金屬，再在N₂氣氛中進行快速熱退火，分別制作源極(4)和漏極(5)；

在勢壘層(3)上第二次制作掩膜，利用該掩膜在源極和漏極之間的勢壘層刻蝕出凹槽(6)；

在源極(4)和漏極(5)的上部，及源極與漏極之間的勢壘層(3)上淀積絕緣介質層(7)；

在絕緣介質層(7)上制作掩膜，利用該掩膜在凹槽(6)上部的絕緣介質層上淀積金屬，制作絕緣槽柵(8)，該絕緣槽柵與凹槽(6)兩端的間距分別為R1與R2，R1長度為0～1.5μm，R2長度為0～3μm，并且R1≤R2；

淀積鈍化層(9)，即用絕緣介質材料覆蓋絕緣槽柵外圍的區域；

在鈍化層(9)上制作掩膜，利用該掩膜在源極與漏極之間的鈍化層上淀積金屬，同時制作厚度均為0.2～9μm的源場板(10)和n個浮空場板(11)，n≥1，每個浮空場板大小相同，相互獨立，相鄰兩浮空場板之間的間距按照浮空場板排列自源場板到漏極方向的個數依次遞增，將源場板(10)與源極(4)電氣連接；

淀積保護層(12)，即用絕緣介質材料覆蓋源場板(10)和各浮空場板(11)的外圍區域。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于在源極與漏極之間的鈍化層上淀積金屬制作厚度均為0.2～9μm的源場板及各浮空場板，采用兩層或三層金屬層的組合，且下層金屬厚度要小于上層金屬厚度。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于三層金屬組合采用Ti/Mo/Au或Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Au，其厚度均為0.04～0.5μm/0.07～1.5μm/0.09～7μm。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于兩層金屬組合采用Ti/Au或Ni/Au或Pt/Au，其厚度均為0.05～1.6μm/0.15～7.4μm。