[發(fā)明專利]具有后場板的復(fù)合器件

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980045444.8
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN112368843A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·斯里瓦斯塔瓦;J·G·費奧雷恩扎;D·皮埃德拉
• 申請（專利權(quán)）人: 美國亞德諾半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L29/40
• 分類號: H01L29/40;H01L29/778;H01L29/06;H01L29/66;H01L29/417;H01L29/423
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種具有背面場板的半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括：

包括第一化合物半導(dǎo)體材料的緩沖層，該緩沖層外延到結(jié)晶襯底；

設(shè)置在所述緩沖層的表面上的場板層；

設(shè)置在所述場板層上的第一溝道層，所述第一溝道層包括第一化合物半導(dǎo)體材料；

包括二維電子氣的區(qū)域，該二維電子氣形成在所述第一溝道層和第二溝道層之間的界面處，所述第二溝道層包括與所述第一溝道層物理接觸的第二化合物半導(dǎo)體材料；和

第一背面場板，其由所述場板層的區(qū)域形成并且與所述場板層的其他區(qū)域電隔離。

2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

與所述第一背面場板電耦合的柵極；

包括耦合到所述二維電子氣的源極觸點的源極；和

將所述源極與所述第一背面場板耦合的背面場板觸點。

3.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一背面場板觸點和所述源極觸點位于距離所述柵極大致相同的距離處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述場板層外延到所述緩沖層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

與所述場板層的其他區(qū)域電隔離的場板層的第二背面場板，第二外延區(qū)域在所述場板層中的深度與在所述第一背面場板中的深度不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一背面場板和所述第二背面場板沿平行于所述二維電子氣的尺寸至少部分重疊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述場板層包括失活的p型化合物半導(dǎo)體材料，并且所述第一背面場板包括活化的p型化合物半導(dǎo)體材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述場板層包括無意摻雜的化合物半導(dǎo)體材料，并且所述第一背面場板包括活化的p型化合物半導(dǎo)體材料，所述活化的p型化合物半導(dǎo)體材料設(shè)置在所述無意摻雜的化合物半導(dǎo)體材料的溝槽中，所述溝槽在所述二維電子氣的方向上具有開口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一化合物半導(dǎo)體是氮化鎵，并且所述第二化合物半導(dǎo)體是氮化鋁鎵。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述場板層包括氮化鋁材料或氮化鋁鎵材料，并且所述第一背面場板由在所述緩沖層與氮化鋁材料或氮化鋁鎵材料之間的界面處形成的二維電子氣形成。

11.一種具有背面場板的半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包括：

在襯底上形成緩沖層，所述緩沖層包括第一化合物半導(dǎo)體材料；

在所述緩沖層上形成場板層；

在所述場板層上形成第一溝道層，所述第一溝道層包括所述第一化合物半導(dǎo)體材料；

通過在所述第一溝道層上形成第二溝道層來形成二維電子氣，所述第二溝道層包括第二化合物半導(dǎo)體材料；和

通過圖案化所述場板層形成背面場板。

12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述場板層包括n型材料的導(dǎo)電層和場板阻擋層，并且通過圖案化場板層形成背面場板包括：

在所述第二溝道層上形成掩模，該掩模限定所述背面場板的幾何形狀；和

通過使用離子注入工藝選擇性地破壞由所述掩模暴露的n型材料的區(qū)域，將所述背面場板與所述場板層的其他區(qū)域隔離。

13.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述掩模包括半導(dǎo)體器件的柵極、源極或漏極。