[發明專利]氮化物高壓器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310049853.X
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103117294A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 程凱
• 申請（專利權）人: 蘇州晶湛半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物高壓器件包括：

硅襯底；

位于所述硅襯底上的氮化物成核層；

位于所述氮化物成核層上的氮化物緩沖層；

位于所述氮化物緩沖層上的氮化物溝道層；

與所述氮化物溝道層相接觸的源極和漏極以及位于所述源極和漏極之間的柵極；

其中，所述柵極和漏極之間區域下方的氮化物成核層與硅襯底之間設有一個或多個局部空間隔離區域。

2.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述局部空間隔離區域內填充有耐高電壓填充物。

3.根據權利要求2所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述耐高電壓填充物包括Al₂O₃、SiO₂、SiN_x、AlN、金剛石中的一種或多種的組合。

4.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述局部空間隔離區域為方形槽、梯形槽、弧形槽或U形槽。

5.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述局部空間隔離區域的內壁上通過氧化處理形成有耐高壓的二氧化硅層。

6.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述局部空間隔離區域下方設有橫穿整個硅襯底的絕緣高電壓耐受層，所述絕緣高電壓耐受層為氧化物、氮化物中的一種或多種的組合。

7.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物溝道層上設有氮化物勢壘層，在氮化物溝道層和氮化物勢壘層的界面處形成有二維電子氣。

8.根據權利要求7所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層上還設有介質層。

9.根據權利要求8所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述介質層為SiN、SiO₂、SiON、Al₂O₃、HfO₂、HfAlO_x中的一種或多種的組合。

10.根據權利要求7所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層上設有氮化物冒層。

11.根據權利要求7所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層和氮化物溝道層之間設有AlN插入層。

12.根據權利要求1所述的氮化物高壓器件，其特征在于，所述氮化物緩沖層和氮化物溝道層之間設有AlGaN背勢壘層。

13.一種如權利要求1所述的氮化物高壓器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一硅襯底；

在所述硅襯底上形成氮化物成核層；

在所述氮化物成核層上形成氮化物緩沖層；

在所述氮化物緩沖層上形成氮化物溝道層；

在所述氮化物溝道層上形成源極和漏極以及位于源極和漏極之間的柵極；

在所述柵極和漏極之間區域下方的氮化物成核層與硅襯底之間形成一個或多個局部空間隔離區域。

14.根據權利要求13所述的氮化物高壓器件的制造方法，其特征在于，所述局部空間隔離區域的制備方法為干法刻蝕和/或濕法腐蝕。

15.根據權利要求14所述的氮化物高壓器件的制造方法，其特征在于，所述方法還包括：

在漏極和柵極之間和/或漏極外側和/或源極和柵極之間和/或源極外側的氮化物外延層上開孔刻蝕，形成刻蝕孔，通過刻蝕孔從中間向兩側腐蝕和/或刻蝕形成局部空間隔離區域。