p-GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种p

【技术实现步骤摘要】
p
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GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种p
‑
GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法。

技术介绍

[0002]氮化镓材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和漂移速度高、耐高温、抗辐射以及化学稳定性良好等优异特性。氮化镓高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，HEMT)中氮化镓与铝镓氮(AlGaN)等材料形成具有高浓度、高电子迁移率的二维电子气(two
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dimensional electron gas，2DEG)沟道,因此GaN HEMT适合应用在高压大功率以及高温等应用，成为极具应用潜力的晶体管之一。
[0003]但传统的GaN HEMT中由于电场调整难度较大，导致击穿电压较低，从而限制GaN HEMT的应用场景。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种p
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GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法，旨在解决现有技术中GaN HEMT中由于电场调整难度较大，导致击穿电压较低，从而限制GaN HEMT的应用场景的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种p
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GaN高电子迁移率晶体管，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管包括：基础结构、P型氮化镓区和至少一个外延P型氮化镓区；所述P型氮化镓区和所述外延P型氮化镓区均处于所述基础结构上表面；各所述外延P型氮化镓区依次连接后与所述P型氮化镓区的一端连接；所述基础结构顶部还设置有电极结构。
[0007]可选地，所述电极结构包括：栅极、源极和漏极；所述源极设置于所述基础结构顶部靠近所述P型氮化镓区的一端；所述栅极设置于所述P型氮化镓区的顶部；所述漏极设置于所述基础结构顶部远离所述源极的一端。
[0008]可选地，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管还包括：钝化层；所述钝化层填充所述源极与所述漏极之间的区域。
[0009]可选地，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管还包括：浮空场板；所述浮空场板均设置于所述钝化层顶部。
[0010]可选地，所述浮空场板的数目与所述外延P型氮化镓区的数目相同；各所述浮空场板位于各自对应的所述外延P型氮化镓区边缘顶部方向上。
[0011]可选地，各所述浮空场板之间间隔设置。
[0012]可选地，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管还包括：源极场板和漏极场板；
所述源极场板位于所述钝化层顶部，且所述源极场板从所述源极向靠近所述源极的所述浮空场板延伸；所述漏极场板位于所述钝化层顶部，且所述漏极场板从所述漏极向靠近所述漏极的所述浮空场板延伸。
[0013]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出了一种p
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GaN高电子迁移率晶体管制作方法，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管制作方法包括以下步骤：在硅基衬底顶部依次设置氮化铝层、氮化镓缓冲层和铝镓氮势垒层形成基础结构；在所述基础结构顶部设置P型氮化镓区和至少一个外延P型氮化镓区；在所述基础结构顶部设置电极结构，获得p
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GaN高电子迁移率晶体管。
[0014]可选地，所述在所述基础结构顶部设置电极结构，获得p
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GaN高电子迁移率晶体管的步骤，包括：在所述基础结构顶部沉积形成钝化层，所述钝化层包围所述P型氮化镓区和所述外延P型氮化镓区；在所述钝化层上设置栅极、源极和漏极，获得p
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GaN高电子迁移率晶体管。
[0015]可选地，所述在所述钝化层上设置栅极、源极和漏极，获得p
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GaN高电子迁移率晶体管的步骤，包括：刻蚀所述钝化层，并在刻蚀后的所述钝化层设置栅极、源极和漏极；在刻蚀后的所述钝化层顶部沉积金属层，并对所述金属层进行刻蚀形成浮空场板，获得p
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GaN高电子迁移率晶体管。
[0016]本专利技术提供了一种p
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GaN高电子迁移率晶体管及其制作方法，该p
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GaN高电子迁移率晶体管包括：基础结构、P型氮化镓区和至少一个外延P型氮化镓区；所述P型氮化镓区和所述外延P型氮化镓区均处于所述基础结构上表面；各所述外延P型氮化镓区依次连接后与所述P型氮化镓区的一端连接；所述基础结构顶部还设置有电极结构。由于本专利技术在基础结构顶部设置有P型氮化镓区和至少一个外延P型氮化镓区，并各外延P型氮化镓区依次连接后与P型氮化镓区的一端连接，相比于现有的，本专利技术采用多个P型氮化镓区，将耗尽区引入的负电荷进行延伸，等效地在表面引入所需的负电荷，进而提高击穿电压的效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术第一实施例提出p
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GaN高电子迁移率晶体管的结构示意图；图2为传统p
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GaN高电子迁移率晶体管的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例提出p
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GaN高电子迁移率晶体管的结构示意图；图4为本专利技术p
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GaN高电子迁移率晶体管制作方法的第一实施例的流程示意图；图5为本专利技术p
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GaN高电子迁移率晶体管制作方法的第一实施例的结构示意图；图6为本专利技术p
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GaN高电子迁移率晶体管制作方法的第二实施例的结构示意图。
[0019]附图标号说明：本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0020]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]参照图1，图1为本专利技术第一实施例提出p
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GaN高电子迁移率晶体管的结构示意图，在本实施例中，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管包括：基础结构、P型氮化镓区61和至少一个外延P型氮化镓区62；所述P型氮化镓区61和所述外延P型氮化镓区62均处于所述基础结构上表面；各所述外延P型氮化镓区62依次连接后与所述P型氮化镓区61的一端连接；所述基础结构顶部还设置有电极结构。
[0023]需要说明的是，如图1所示，图1中硅基衬底1、氮化铝层2、氮化铝/氮化镓层3、氮化镓缓冲层4和铝镓氮势垒层5共同组成上述基础结构，氮化铝层2设置于氮化铝/氮化镓层3与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种p
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GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述p
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GaN高电子迁移率晶体管包括：基础结构、P型氮化镓区和至少一个外延P型氮化镓区；所述基础结构包括：硅基衬底、氮化铝层、氮化铝/氮化镓层、氮化镓缓冲层和铝镓氮势垒层；所述P型氮化镓区和所述外延P型氮化镓区均处于所述基础结构上表面；各所述外延P型氮化镓区依次连接后与所述P型氮化镓区的一端连接；所述基础结构顶部还设置有电极结构；所述电极结构包括：栅极、源极和漏极；所述源极设置于所述基础结构顶部靠近所述P型氮化镓区的一端；所述栅极设置于所述P型氮化镓区的顶部；所述漏极设置于所述基础结构顶部远离所述源极的一端；所述p
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GaN高电子迁移率晶体管还包括：钝化层；所述钝化层填充所述源极与所述漏极之间的区域；所述p
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GaN高电子迁移率晶体管还包括：浮空场板；所述浮空场板均设置于所述钝化层顶部。2.如权利要求1所述的p
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GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述浮空场板的数目与所述外延P型氮化镓区的数目相同；各所述浮空场板位于各自对应的所述外延P型氮化镓区边缘顶部方向上。3.如权利要求2所述的p
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GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，各所述浮空场板之间间隔设置。4.如权利要求3所述的p
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GaN高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述p

【专利技术属性】
技术研发人员：张子敏，钱振华，张艳旺，虞国新，吴飞，钟军满，
申请(专利权)人：无锡先瞳半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：