[發明專利]具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201410325340.1
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104282746A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 竹谷亓伸;李寬鉉;鄭暎都
• 申請（專利權）人: 首爾半導體株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 孫昌浩;韓明花

1.一種具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，包括：

基板上配置的n+型氮化鎵層；

n+型氮化鎵層的第一區域上配置的漂移層；

n+型氮化鎵層的第二區域上配置的漏極；

p型氮化鎵電流勢壘層，配置于所述漂移層的上部而限定所述p型氮化鎵電流勢壘層之間的電流孔徑，且所述電流孔徑提供載流子朝垂直方向移動的路徑；

溝道層，配置于所述p型氮化鎵電流勢壘層和漂移層之上，并具有上部的二維電子氣層；

半導體層，配置于所述溝道層上而用于使所述二維電子氣層形成；

金屬接觸層，貫通所述溝道層而與所述p型氮化鎵電流勢壘層接觸；

所述金屬接觸層和溝道層上的源極層；

柵絕緣層和柵極層，依次層疊于作為所述溝道層的相反側的所述半導體層的上表面上。

2.如權利要求1所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述漂移層由n型氮化鎵層構成。

3.如權利要求1所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述溝道層和半導體層分別由氮化鎵層和氮化鋁鎵層構成。

4.如權利要求1所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述金屬接觸層具有圓柱形態。

5.如權利要求1所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述金屬接觸層具有四棱柱形態。

6.如權利要求1所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，將所述金屬接觸層配置為使多個金屬接觸層以不超過5μm的間距分離。

7.一種具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，包括：

漏極上的漂移層；

p型氮化鎵電流勢壘層，配置于所述漂移層的上部；

施主層，配置于所述p型氮化鎵電流勢壘層上；

金屬接觸層，貫通所述施主層而與所述p型氮化鎵電流勢壘層接觸；

所述金屬接觸層和施主層上的源極層；

溝槽，形成為貫通所述施主層和p型氮化鎵電流勢壘層而到達所述漂移層的上部；

柵極層，在所述溝槽內壁上通過夾設柵絕緣層而進行配置。

8.如權利要求7所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，還包括配置于所述漏極與漂移層之間的基板和緩沖層。

9.如權利要求7所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述漂移層和施主層分別由n型氮化鎵層和n+型氮化鎵層構成。

10.如權利要求7所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述金屬接觸層具有圓柱形態。

11.如權利要求7所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述金屬接觸層具有四棱柱形態。

12.如權利要求7所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，將所述金屬接觸層配置為使多個金屬接觸層以不超過5μm的間距分離。

13.一種具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，包括：

漏極；

電流阻斷層圖案，配置于所述漏極的上部而限定用于提供電流流動路徑的開口部；

低電阻層圖案，在由所述電流阻斷層圖案所限定的開口部處配置于所述漏極上；

所述低電阻層圖案和電流阻斷層圖案上的漂移層；

p型氮化鎵電流勢壘層，配置于所述漂移層的上部預定區域，且表面部執行溝道層的作用；

施主層，配置于被“U”字形的所述p型氮化鎵電流勢壘層所包圍的空間內；

金屬接觸層，貫通所述施主層而與所述p型氮化鎵電流勢壘層接觸；

所述金屬接觸層和施主層上的源極層；

柵極層，在所述施主層、p型氮化鎵電流勢壘層、以及漂移層的表面上通過夾設柵絕緣層而進行配置。

14.如權利要求13所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述低電阻層圖案、漂移層、以及施主層分別由n+型氮化鎵層、n型氮化鎵層、以及n+型氮化鎵層構成。

15.如權利要求13所述的具有p型氮化鎵電流勢壘層的垂直型晶體管，其中，所述金屬接觸層具有圓柱形態。