[發明專利]一種晶體管及其制作方法

在審

• 申請號: 201811473664.4
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109728079A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 林信南;董寧鋼
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/778;H01L21/28;H01L21/335
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種晶體管，其特征在于，包括：

GaN外延片；

隔離分布于GaN外延片上表面的源極、柵極、結柵和漏極；

形成于所述源極、柵極、結柵和漏極之間的中間層；

所述中間層內包括互聯區域，所述源極和所述結柵通過所述互聯區域相互連接。

2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，

所述源極包括源極金屬電極區；

所述柵極包括柵極窗口以及依次沉積的柵介質和柵極金屬電極區；

所述結柵包括依次沉積的GaN延伸層、p-GaN結構和結柵金屬電極區；

所述漏極包括漏極金屬電極區；

所述中間層包括依次沉積的SiN鈍化層和第一TOES層；

所述互聯區域形成于所述第一TOES層上表面，所述源極金屬電極區和所述結柵金屬電極區通過所述互聯區域相互連接。

3.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，

所述中間層還包括SiN保護層和第二TOES層；

所述SiN鈍化層、第一TOES層、SiN保護層和第二TOES層依次沉積，并形成于所述源極、柵極、結柵和漏極之間；

所述源極、柵極和漏極的上表面通過所述第二TOES層的接觸孔露出于所述SiN保護層之外；

所述結柵的上表面被所述SiN保護層覆蓋。

4.如權利要求2所述的晶體管，其特征在于，

所述GaN外延片包括依次沉積的Si襯底、GaN緩沖層、GaN溝道層和AlGaN勢壘層；

所述柵極窗口為“V”形或“Π”形槽；

所述p-GaN結構的寬度小于或等于所述GaN延伸層的寬度；

所述p-GaN結構的寬度為2um，所述GaN延伸層的寬度為4um；

所述p-GaN結構位于所述GaN延伸層靠近結柵的一側；

在所述第一TOES層上表面，所述互聯區域繞過所述柵極，所述互聯區域為具有一定深度的凹槽通道。

5.一種晶體管制作方法，用于制作如權利要求1-4任一項所述的晶體管，其特征在于，包括：

制備GaN外延片，沉積GaN延伸層和p-GaN層；

在GaN外延片上刻蝕出結柵結構；

在GaN外延片上刻蝕出柵極窗口，沉積柵介質；

在柵極區域沉積金屬；

制成源極金屬電極區、柵極金屬電極區、結柵金屬電極區和漏極金屬電極區；

沉積第一TOES層，刻蝕掉源極金屬電極區、柵極金屬電極區、結柵金屬電極區和漏極金屬電極區的TOES，并在第一TOES層上刻蝕出互聯區域；

在源極金屬電極區、柵極金屬電極區、結柵金屬電極區、漏極金屬電極區以及互聯區域沉積金屬，使得源極金屬電極區和結柵金屬電極區通過互聯區域相互連接。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，

所述在GaN外延片上刻蝕出結柵結構包括：

對p-GaN層進行刻蝕，從而刻蝕掉結柵區域以外的p-GaN；

對GaN延伸層進行刻蝕，從而刻蝕掉結柵區域以外的GaN。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，

所述在GaN外延片上刻蝕出柵極窗口，沉積柵介質包括：

在GaN外延片上，從AlGaN勢壘層刻蝕至GaN溝道層表面，從而刻蝕出柵極窗口；

在柵極窗口沉積柵介質。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，

所述在柵極區域沉積金屬包括：

沉積SiN鈍化層；

刻蝕掉柵極區域的SiN鈍化層，形成柵極開孔；

在柵極開孔處沉積金屬，形成柵極MOS結構。