包括场板区域的HEMT晶体管及其制造工艺制造技术

HEMT晶体管包括具有半导体异质结构的半导体主体。导电材料的栅极区域被布置在半导体主体上并且与半导体主体接触。第一绝缘层在半导体主体之上侧向延伸到导电栅极区域。第二绝缘层在第一绝缘层和栅极区域之上延伸。导电材料的第一场板区域在第一绝缘层与第二绝缘层之间延伸，沿着第一方向与导电栅极区域侧向分离。导电材料的第二场板区域在第二绝缘层之上延伸，并且第二场板区域覆盖第一场板区域并与第一场板区域垂直对齐。

【技术实现步骤摘要】
包括场板区域的HEMT晶体管及其制造工艺
本公开涉及包括场板区域的高电子迁移率晶体管(HEMT)及其制造工艺。
技术介绍
众所周知，HEMT晶体管(还被称为异质结构场效应晶体管(HFET))由于在高电压以及高击穿电压下具有操作可能性而正被广泛扩散。在每个HEMT晶体管中，半导体异质结构允许以电子可控制的方式生成形成HEMT晶体管的通道区域的所谓的二维电子气(2deg)。此外，每个HEMT晶体管包括栅极区域；HEMT晶体管通道被栅极区域上的电压调制。例如，图1示出了HEMT晶体管，包括半导体主体2，这里是由第一层4和第二层6形成，本文后面也会称为下层4和上层6。下层4由第一半导体材料形成，诸如例如周期表的第III和第V族的元素的第一半导体合金；例如，下层4可以由氮化镓(GaN)形成。上层6覆盖在下层4上并且与下层直接接触，并且由周期表的第III至第V族元素的第二半导体材料形成，第二半导体材料诸如是与第一半导体合金不同的第二半导体合金。例如，上层6可以由铝氮化镓(AlGaN)形成。下层4和上层6例如是N型的。尽管未示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HEMT晶体管，包括：/n半导体主体，具有半导体异质结构；/n导电材料的栅极区域，布置在所述半导体主体上并且与所述半导体主体接触；/n第一绝缘层，在所述半导体主体之上侧向延伸到导电的所述栅极区域；/n第二绝缘层，在所述第一绝缘层和所述栅极区域之上延伸；/n导电材料的第一场板区域，在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间延伸，沿着第一方向与导电的所述栅极区域侧向分离；以及/n导电材料的第二场板区域，在所述第二绝缘层之上延伸，所述第二场板区域覆盖在所述第一场板区域上。/n

【技术特征摘要】
20191210 IT 1020190000234751.一种HEMT晶体管，包括：
半导体主体，具有半导体异质结构；
导电材料的栅极区域，布置在所述半导体主体上并且与所述半导体主体接触；
第一绝缘层，在所述半导体主体之上侧向延伸到导电的所述栅极区域；
第二绝缘层，在所述第一绝缘层和所述栅极区域之上延伸；
导电材料的第一场板区域，在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间延伸，沿着第一方向与导电的所述栅极区域侧向分离；以及
导电材料的第二场板区域，在所述第二绝缘层之上延伸，所述第二场板区域覆盖在所述第一场板区域上。


2.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，其中所述第一场板区域和所述第二场板区域是金属区域。


3.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，其中所述栅极区域包括下栅极部分和上栅极部分，所述下栅极部分延伸到所述第一绝缘层的第一开口中并且与所述半导体主体接触。


4.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，其中所述上栅极部分是由与所述第一场板区域相同的材料形成的。


5.根据权利要求4所述的HEMT晶体管，其中所述上栅极部分和所述第一场板区域由铝制成。


6.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，进一步包括导电材料的漏极接触区域和源极接触区域，所述漏极接触区域和所述源极接触区域经过所述栅极区域的相对侧上的所述第一绝缘层和所述第二绝缘层、在所述半导体主体之上延伸并且与所述半导体主体电接触，其中所述第一场板区域被布置在所述栅极区域与所述漏极接触区域之间。


7.根据权利要求6所述的HEMT晶体管，其中所述第一场板区域被电耦合到所述源极接触区域。


8.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，其中所述第一场板区域具有沿着所述第一方向的第一宽度，并且所述第二场板区域具有沿着所述第一方向的第二宽度，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。


9.根据权利要求3所述的HEMT晶体管，进一步包括在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间延伸的介电层，其中所述介电层具有第二开口和第三开口，所述栅极区域具有中间栅极部分，所述中间栅极部分在所述上栅极部分与所述下栅极部分之间延伸到所述第二开口中，并且其中所述第一场板区域具有下板部分，所述下板部分延伸经过所述介电层的所述第三开口并且进入所述第一绝缘层的空腔中，所述第一绝缘层的厚度减薄部分在所述下板部分与所述半导体主体之间延伸。


10.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，其中所述半导体主体至少包括包含铝氮化镓的第一半导体层和包含氮化镓的第二半导体层，其中所述第二半导体层邻接所述第一绝缘层。


11.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，进一步包括导电材料的漏极接触区域和源极接触区域，所述漏极接触区域和所述源极接触区域经过所述栅极区域的相对侧上的所述第一绝缘层和所述第二绝缘层、在所述半导体主体之上延伸并且与所述半导体主体电接触，
所述半导体主体包括有源区和无源区，所述栅极区域、所述第一场板区域和所述第二场板区域在所述有源区之上延伸，
其中所述第一场板区域经过场板接触区域和连接通道与所述源极接触区域电接触，所述场板接触区域从所述第一场板区域延伸到所述无源区上，所述连接通道在所述场板接触区域与所述源极接触区域的上部分之间延伸。


12.根据权利要求1所述的HEMT晶体管，进一步包括导电材料的漏极接触区域和源极接触区域，所述漏极接触区域和所述源极接触区域经过所述栅极区域的相对侧上的所述第一绝缘层和所述第二绝缘层、在所述半导体主体之上延伸并且与所述半导体主体电接触，
所述半导体主体包括有源区和无源区，所述栅极区域、所述第一场板区域和所述第二场板区域在所述有...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·尤克拉诺，A·基尼，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT