[發(fā)明專利]高擊穿電壓的氮化鎵高電子遷移率晶體管及其形成方法

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• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106876443A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李晨;閆發(fā)旺;張峰;趙倍吉;劉春雪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新傲科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/336
• 代理公司: 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31294
• 代理人: 孫佳胤

1.一種高擊穿電壓的氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底上的氮化鎵溝道層；

位于所述氮化鎵溝道層上的第一勢壘層；

位于所述第一勢壘層上的柵極、源極和漏極，所述源極和漏極分別位于所述柵極的兩側(cè)；

位于所述柵極與漏極之間的第一勢壘層表面的第二勢壘層，所述第二勢壘層側(cè)壁與所述柵極一側(cè)側(cè)壁連接，用于產(chǎn)生二維空穴氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述第二勢壘層包括：位于所述第一勢壘層表面的第一子層、位于所述第一子層表面的第二子層和位于所述第二子層表面的第三子層，所述第一子層和第二子層構(gòu)成異質(zhì)結(jié)，所述第三子層為P型摻雜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述襯底與氮化鎵溝道層之間還具有成核層和位于所述成核層表面的緩沖層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述氮化鎵溝道層與第一勢壘層之間還具有插入層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述第一子層的材料為氮化鋁、氮化鎵或氮化鋁鎵；所述第二子層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鋁鎵；所述第三子層的材料為P型氮化鎵、P型氮化鋁或P型氮化鋁鎵；所述成核層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁；所述緩沖層的材料為氮化鎵；所述插入層的材料為氮化鋁；所述第一勢壘層的材料為氮化鋁鎵或氮化鋁銦。

6.一種高擊穿電壓的氮化鎵高電子遷移率晶體管的形成方法，其特征在于，

包括：

提供襯底；

在所述襯底上依次形成氮化鎵溝道層、位于所述氮化鎵溝道層上的第一勢壘層；

在所述第一勢壘層表面形成第二勢壘層，所述第二勢壘層用于產(chǎn)生二維空穴氣；

對所述第二勢壘層進行刻蝕，暴露出第一勢壘層的部分表面；

在所述第一勢壘層表面分別形成源極、漏極和柵極，所述柵極位于源極和第二勢壘層之間，且所述柵極一側(cè)側(cè)壁與所述第二勢壘層側(cè)壁連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二勢壘層包括位于所述第一勢壘層表面的第一子層、位于所述第一子層表面的第二子層和位于所述第二子層表面的第三子層，所述第一子層和第二子層構(gòu)成異質(zhì)結(jié)，所述第三子層為P型摻雜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管的形成方法，其特征在于，采用反應(yīng)離子刻蝕工藝或感應(yīng)耦合等離子刻蝕工藝刻蝕所述第二勢壘層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述襯底與氮化鎵溝道層之間形成成核層和位于所述成核層表面的緩沖層；在所述氮化鎵溝道層與第一勢壘層之間形成插入層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氮化鎵高電子遷移率晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一子層的材料為氮化鋁、氮化鎵或氮化鋁鎵；所述第二子層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鋁鎵；所述第三子層的材料為P型氮化鎵、P型氮化鋁或P型氮化鋁鎵；所述成核層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁；所述緩沖層的材料為氮化鎵；所述插入層的材料為氮化鋁；所述第一勢壘層的材料為氮化鋁鎵或氮化鋁銦。