[發明專利]具有集成型鉗位二極管的橫向高電子遷移率的晶體管

在審

• 申請號: 201780074842.3
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN110036485A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 弗拉基米爾·奧德諾博柳多夫;奧茲古·阿克塔斯
• 申請（專利權）人: 克羅米斯有限公司
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L29/778
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 景懷宇

1.一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：

提供工程化襯底，所述工程化襯底包括：

多晶陶瓷芯；

封裝所述多晶陶瓷芯的阻擋層；

耦合至所述阻擋層的鍵合層；和

耦合至所述鍵合層的實質單晶硅層；

形成耦合至所述實質單晶硅層的外延氮化鎵層，所述外延氮化鎵層具有后表面和前表面；

通過在所述外延氮化鎵層的所述前表面上形成外延氮化鋁鎵阻擋層來形成耦合至所述外延氮化鎵層的溝道區，所述溝道區具有第一端、第二端以及設置在所述第一端與第二端之間的中心部分；

在所述溝道區的所述中心部分中形成耦合至所述外延氮化鋁鎵阻擋層的柵極電介質層；

形成耦合至所述柵極電介質層的柵極接觸；

在所述溝道區的所述第一端處形成源極接觸；

在所述溝道區的所述第二端處形成通孔，所述通孔穿過所述外延氮化鋁鎵阻擋層和所述外延氮化鎵層；

利用導電材料填充所述通孔；

形成耦合至所述通孔的漏極接觸；

移除所述工程化襯底，以暴露所述外延氮化鎵層的所述后表面；和

在所述外延氮化鎵層的所述后表面上形成漏極焊盤，所述漏極焊盤通過所述通孔中的所述導電材料電耦合至所述漏極接觸。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述半導體器件包括高電子遷移率晶體管(HEMT)。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述外延氮化鎵層具有大于約5μm的厚度。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述外延氮化鎵層具有大于約10μm的厚度。

5.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

在所述外延氮化鋁鎵阻擋層和所述柵極電介質層上形成電介質中間層；

形成耦合至所述柵極接觸的一個或多個柵極場板；

形成耦合至所述源極接觸的源極場板；和

形成耦合至所述源極接觸的源極焊盤。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多晶陶瓷芯包括多晶氮化鋁鎵(AlGaN)。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述實質單晶硅層具有(111)表面取向。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述外延氮化鋁鎵阻擋層、所述外延氮化鎵層和所述漏極接觸形成電壓鉗位二極管。

9.一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：

提供工程化襯底，所述工程化襯底包括：

多晶陶瓷芯；

封裝所述多晶陶瓷芯的阻擋層；

耦合至所述阻擋層的鍵合層；和

耦合至所述鍵合層的實質單晶硅層；

形成耦合至所述實質單晶硅層的第一外延N型氮化鎵層，所述第一外延N型氮化鎵層具有第一摻雜濃度；

形成耦合至所述第一外延N型氮化鎵層的第二外延N型氮化鎵層，所述第二外延N型氮化鎵層具有小于所述第一摻雜濃度的第二摻雜濃度；

通過在所述第二外延N型氮化鎵層上形成外延氮化鋁鎵阻擋層來形成耦合至所述第二外延N型氮化鎵層的溝道區，所述溝道區具有第一端、第二端以及設置在所述第一端與所述第二端之間的中心部分；

在所述溝道區的所述中心部分中形成耦合至所述外延氮化鋁鎵阻擋層的柵極電介質層；

形成耦合至所述柵極電介質層的柵極接觸；

在所述溝道區的所述第一端處形成源極接觸；

在所述溝道區的所述第二端處形成穿過所述第二外延N型氮化鎵層的通孔，以暴露所述第一外延N型氮化鎵層的一部分；

利用導電材料填充所述通孔；和

在所述溝道區的所述第二端處形成漏極接觸，所述漏極接觸通過所述通孔中的所述導電材料電耦合至所述第一外延N型氮化鎵層。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述半導體器件包括高電子遷移率晶體管(HEMT)。