[發明專利]用于制造晶體管的方法

有效

• 申請號: 201780074904.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN110036490B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 達格·貝哈默
• 申請（專利權）人: 聯合單片半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/20;H01L21/338;H01L29/40;H01L29/423
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊靖;車文

本發明說明了一種用于制造晶體管、尤其是基于高電子遷移率的氮化鎵晶體管的方法。在第一柵極區域中借助暫時形成的經結構化的第一光刻膠層形成經結構化的金屬層，沉積中間層(ZS)并且沉積第二絕緣層(IS2)，隨后使第二光刻膠層(FL2)結構化，以便暴露第二柵極區域(GB2)，其中，隨后第一場板(FP1)和第二場板(FP2)在第二柵極區域的各自的側上形成為埋入的場板。

技術領域

本發明涉及一種用于制造晶體管、尤其是基于高電子遷移率的氮化鎵晶體管的方法。

背景技術

基于GaN的HEMT構件(HEMT＝High Electron Mobility Transistor，高電子遷移率晶體管)基于其高電子遷移率和擊穿電壓尤其是多樣式地用于功率電子器件和高頻應用，并且也確保在將來實現進一步的改進。為此，例如提出場板，其提供電場在柵極-漏極區域中的再分配，由此可以實現擊穿電壓的進一步的提高。該提高由通過場板產生的更好的場均勻分布和與之相關聯的局部場峰值減小導致。基于與場板相關聯的寄生電容(其伴隨著功率減小出現)，研發了不同的場板幾何形狀。一個可能性是，將場板布置在柵電極上方，并且將場板與源極接觸部連接。

針對基于GaN的HEMT的示例在US 2013/0234153 A1中示出。在該文獻中描述了一種GaN-HEMT結構元件，其中，具有源極接觸部的電勢的場板同時利用漏極和源極接頭的接觸金屬形成。場板包圍柵極接頭上方的區域，并且朝漏極接頭的方向延伸。

在US 7,550,783 B2中描述了HEMT結構組，其在基底上具有多個有源半導體層。源電極、漏電極和柵極與大量有源層連接。間隔層或絕緣層在大量有源層的表面的一部分上形成，從而覆蓋柵極。場板在間隔層上形成，并且與源電極電連接。場板減小在HEMT結構組運行期間電場中的峰值。

在該文獻中描述的場板布置相應于典型的接觸源極的場板，其在柵極接觸部和漏極接觸部之間實現，并且通過間隔層與柵極分離。

在US 2012/0132959 A1中示出了一種晶體管，該晶體管具有有源半導體層和與有源層電連接的金屬的源極和漏極接觸部。柵極接觸部在源極接觸部與漏極接觸部之間形成，以便影響有源層內的電場。間隔層通過有源層形成，其中，導電的場板構造在間隔層上方，間隔層在柵極接觸部的棱邊的預設的長度上朝漏極接觸部的方向延伸。場板與柵極接觸部電連接，并且在運行期間導致電場的減小。在此可以形成另外的間隔層，其具有在第一場板上方的第二場板。

在WO 2010/120 423 A2中示出了一種場效應晶體管，其具有與柵電極連接的第一場板，第一場板基本上相對源電極和漏電極等距地布置。此外，第二場板可以與第一場板直接間隔開地設置，其中，第二場板又相對源電極和漏電極等距地構造。與第一和第二場板間隔開地可以布置另外的同樣疊置的場板。

在EP 2 485 262 A1中示出了具有多個場板的高電壓GaN晶體管。第一和第二間距保持體通過柵電極與漏電極或源電極之間的有源區域形成。第一場板在第一間隔層上形成，并且與柵極連接。第二場板設置在第二間距保持體層上，并且同樣與柵極連接。第三間距保持體層布置在第一間距保持體層、第二間距保持體層、第一場板、柵極和第二場板上，其中，第三場板在第三間距保持體層上形成，并且與源電極連接。

在US 2012/0175631 A1中描述了一種GaN構件，其具有自調節地構造的柵極間距保持體、柵極金屬層和柵極組成部分。在此同樣使用在柵極上方的場板。

形成場板的另外的可能性在文章“Field plate structural optimization forenhancing the power gain of GaN-based HEMTs(用于提高GaN基HEMT功率增益的場板結構優化)”中國物理B、第22冊、編號9(2013)097303-1-097303-5中描述。在此示出一種場板，其中，一個部分與柵極接頭連接，并且第二部分與源極接頭連接。場板的實施方案的兩個部分布置在構造為氮化硅層的絕緣層上。

發明內容