[發明專利]具有載流電極和導電元件的半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 202211068430.8
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115985950A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 菲利普·雷諾;貝恩哈德·格羅特;布魯斯·麥克雷·格林
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01L29/41
• 分類號: H01L29/41;H01L29/417;H01L29/423;H01L29/06;H01L29/20;H01L29/40;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 馮薇;李敬文

一種半導體裝置的實施例包括半導體襯底、第一介電層、形成于所述半導體襯底上方的第一載流電極和第二載流電極。所述第一載流電極和所述第二載流電極包括形成于所述第一介電層中形成的第一開口內的第一導電層。控制電極形成于所述半導體襯底上方，處于所述第一載流電極與所述第二載流電極之間。包括所述第一導電層的第一導電元件形成于所述第一介電層上方、鄰近所述控制電極并且處于所述控制電極與所述第二載流電極之間。

技術領域

本文中所描述的主題的實施例大體上涉及具有導電元件的半導體裝置和用于制造此類裝置的方法。

背景技術

半導體裝置應用于廣泛多種電子部件和系統。高功率、高頻率晶體管應用于射頻(RF)系統和電力電子系統。氮化鎵(GaN)裝置技術由于其優良的電子特性和熱特性而特別適合于這些RF功率應用和電力電子應用。具體地說，GaN的高電子速度和高擊穿場強度使得由這種材料制造的裝置對于RF功率放大器和高功率開關應用來說是理想的。場板用于增強高頻晶體管的性能和可靠性。因此，需要半導體，尤其是具有場板的GaN裝置。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種半導體裝置，包括：

半導體襯底，其包括上表面和溝道；

第一介電層，其安置在所述半導體襯底的所述上表面上方；

形成于所述半導體襯底上方的第一載流電極和第二載流電極，所述第一載流電極和所述第二載流電極包括形成于所述第一介電層中形成的第一開口內的第一導電層，其中所述第一載流電極和所述第二載流電極電耦合到所述溝道；

控制電極，其形成于所述半導體襯底上方并且安置在所述第一載流電極與所述第二載流電極之間，其中所述控制電極電耦合到所述溝道；以及

第一導電元件，其包括所述第一導電層、形成于所述第一介電層上方、鄰近所述控制電極并且處于所述控制電極與所述第二載流電極之間。

在一個或多個實施例中，所述第一載流電極的一部分形成于所述第一介電層上方。

在一個或多個實施例中，所述控制電極的一部分形成于所述第一導電元件的一部分上方。

在一個或多個實施例中，所述半導體裝置另外包括第二導電元件，所述第二導電元件形成于所述第一載流電極與所述第二載流電極之間并且在形成于所述第一介電層和所述控制電極上方的第二介電層上方，其中所述第二導電元件電耦合到所述第一導電元件，并且其中所述第二導電元件在所述第一導電元件與所述第二載流電極之間的包括所述第二導電元件、所述第二介電層、所述第一介電層和所述半導體襯底的豎直區中形成第二金屬-絕緣體-半導體區。

在一個或多個實施例中，所述第二導電元件在所述第一導電元件與所述控制電極之間的包括所述第二導電元件、所述第二介電層、所述第一介電層和所述半導體襯底的豎直區中形成第三金屬-絕緣體-半導體區。

在一個或多個實施例中，所述第二導電元件通過所述第一導電元件上方的所述第二介電層中的通孔電耦合到所述第一導電元件。

在一個或多個實施例中，所述半導體裝置另外包括鄰近所述控制電極形成的間隔層，其中所述間隔層包括側向鄰近更接近所述第一載流電極的所述控制電極的第一豎直面而形成的第一部分以及側向鄰近更接近所述第二載流電極的所述控制電極的第二豎直面而形成的第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分形成于所述第一介電層中形成的第二開口內，并且其中所述第二部分形成于所述控制電極與所述第一導電元件之間。

在一個或多個實施例中，所述控制電極與所述第一導電元件之間的側向距離在0.1微米與1微米之間。

在一個或多個實施例中，所述半導體襯底包括III族氮化物層。