[實用新型]一種氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022157595.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN213519980U
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳敏;戴維;孫春明;鄭超;歐新華;袁瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海芯導(dǎo)電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L29/417;H01L29/45
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 黨蕾

本實用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低歐姆接觸電阻的氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)，包括：襯底；氮化鎵溝道層，設(shè)置于襯底上；勢壘層，設(shè)置于氮化鎵溝道層上；兩個溝槽，分別設(shè)置于勢壘層的兩側(cè)，每個溝槽包括一第一刻蝕區(qū)和一第二刻蝕區(qū)，第一刻蝕區(qū)的底部位于勢壘層內(nèi)，第二刻蝕區(qū)的底部延伸至氮化鎵溝道層內(nèi)。本實用新型的有益效果：提供一種新型的氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于設(shè)置源極和漏極的溝槽底部部分延伸到氮化鎵溝道層內(nèi)，在源漏端既保證了二維電子氣層的存在，同時也增加了歐姆金屬與勢壘層、氮化鎵溝道層的接觸面積，從而降低了歐姆接觸電阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低歐姆接觸電阻的氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

硅基氮化鎵功率器件相比傳統(tǒng)的硅功率器件，具有耐高溫、高效率、高速度的特點，被廣泛使用于電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。常規(guī)的常關(guān)型器件結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在制備工藝過程中，由于勢壘層通常采用AlGaN(鋁鎵氮)，AlGaN厚度很薄，僅為15nm-25nm，并且AlGaN/GaN的刻蝕選擇比很低，因而很難對源極端和漏極端的AlGaN的刻蝕深度進行控制。當(dāng)對AlGaN刻蝕過深時，接近氮化鎵溝道層(GaN)表面時，會切斷二維電子氣(Two-dimensional electrongas，簡稱2DEG)；當(dāng)對AlGaN刻蝕過淺時，源漏端生長金屬電極的歐姆特性并不能發(fā)揮到極致。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)。

具體技術(shù)方案如下：

本實用新型包括一種氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)，包括：

一襯底；

一氮化鎵溝道層，設(shè)置于所述襯底上；

一勢壘層，設(shè)置于所述氮化鎵溝道層上；

兩個溝槽，分別設(shè)置于所述勢壘層的兩側(cè)，每個所述溝槽包括一第一刻蝕區(qū)和一第二刻蝕區(qū)，所述第一刻蝕區(qū)的底部位于所述勢壘層內(nèi)，所述第二刻蝕區(qū)的底部延伸至所述氮化鎵溝道層內(nèi)。

優(yōu)選的，還包括一二維電子氣層，設(shè)置于所述氮化鎵溝道層與所述勢壘層之間，部分覆蓋于所述氮化鎵溝道層的上表面，所述氮化鎵溝道層的兩側(cè)直接與所述勢壘層接觸。

優(yōu)選的，兩個所述溝槽的所述第二刻蝕區(qū)分別位于所述二維電子氣層的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述第一刻蝕區(qū)的寬度大于所述第二刻蝕區(qū)的寬度。

優(yōu)選的，兩個所述溝槽的尺寸及形狀相同，用于填充導(dǎo)電介質(zhì)以分別形成所述氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)的源極和漏極。

優(yōu)選的，所述勢壘層的上表面設(shè)有柵極，所述柵極位于所述源極和所述漏極之間。

優(yōu)選的，所述勢壘層的材料包括鋁鎵氮或氮化鎵。

優(yōu)選的，還包括一氮化鎵緩沖層，設(shè)置于所述襯底上。

優(yōu)選的，還包括氮化鋁層，設(shè)置于所述襯底與所述氮化鎵緩沖層之間。

優(yōu)選的，所述第一刻蝕區(qū)和所述第二刻蝕區(qū)的底部及側(cè)壁均覆蓋有歐姆金屬。

本實用新型的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：提供一種新型的氮化鎵晶體管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于設(shè)置源極和漏極的溝槽底部部分延伸到氮化鎵溝道層內(nèi)，在源漏端既保證了二維電子氣層的存在，同時也增加了歐姆金屬與勢壘層、氮化鎵溝道層的接觸面積，從而降低了歐姆接觸電阻。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的氮化鎵晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例中的氮化鎵晶體管的溝槽結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型實施例中的氮化鎵晶體管的整體結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式