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基于氮化物的半导体器件及其制造方法技术

技术编号:41063240 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-24 11:16
基于氮化物的半导体器件包括第一基于氮化物的半导体层,第二基于氮化物的半导体层,第一电极和第二电极,栅电极,钝化层和场板。第二基于氮化物的半导体层设置在第一基于氮化物的半导体层上,并且具有比第一基于氮化物的半导体层的带隙大的带隙。第一电极和第二电极设置在第二基于氮化物的半导体层上方。栅电极设置在第二基于氮化物的半导体层上方以及第一电极和第二电极之间。钝化层覆盖第二基于氮化物的半导体层和栅电极,以形成与栅电极的轮廓共形的凸起部。场板设置在第二基于氮化物的半导体层上。场板与栅极沿竖直方向不重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术一般涉及半导体器件。更具体地,本专利技术涉及在栅极电极上具有与提高性能有关的多个场板的高电子迁移率晶体管(hemt)半导体器件。


技术介绍

1、近年来,对高电子迁移率晶体管(hemt)的密集研究已经普遍,特别是对于高功率开关和高频应用。hemt利用具有不同带隙的两种材料之间的异质结界面来形成量子阱状结构,适应了二维电子气(2deg)区域,满足了高功率/高频率器件的需求。除了hemt之外,具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(hbt)、异质结场效应晶体管(hfet)和调制掺杂的fet(modfet)。目前,需要提高hmet器件的成品率,从而使它们适合大规模生产。


技术实现思路

1、根据本公开的一个方面,提供了一种基于氮化物的半导体器件。基于氮化物的半导体器件包括第一基于氮化物的半导体层,第二基于氮化物的半导体层,第一电极和第二电极,栅电极,钝化层和场板。第二基于氮化物的半导体层设置在第一基于氮化物的半导体层上,并且具有比第一基于氮化物的半导体层的带隙大的带隙。所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二基于氮化物的半导体层上方。栅电极设置在第二基于氮化物的半导体层上方以及第一电极和第二电极之间。钝化层覆盖所述第二基于氮化物的半导体层和栅电极,以形成与栅电极的轮廓共形的凸起部。场板设置在第二基于氮化物的半导体层上并位于栅电极和第一电极之间。所述场板与所述钝化层的所述凸起部的侧壁抵接,且与所述栅极沿竖直方向不重叠。

2、根据本公开的一个方面,提供了一种用于制造半导体器件的方法。该方法包括如下步骤。形成第一基于氮化物的半导体层。在第一基于氮化物的半导体层上形成第二基于氮化物的半导体层。在第二基于氮化物的半导体层上形成栅电极。形成第一钝化层以覆盖栅电极。在第一钝化层上形成导电层。在导电层上形成第二钝化层。执行第一蚀刻工艺以使第二钝化层变薄,以暴露导电层的位于所述栅电极上方的部分。执行第二蚀刻工艺以移除所述导电层的暴露部分,以暴露所述第一钝化层。在执行所述第一蚀刻工艺之后,对所述导电层进行图案化。

3、根据本公开的一个方面,提供了一种基于氮化物的半导体器件。基于氮化物的半导体器件包括第一基于氮化物的半导体层、第二基于氮化物的半导体层、第一电极和第二电极、栅电极、钝化层和场板。第二基于氮化物的半导体层设置在第一基于氮化物的半导体层上,并且具有比第一基于氮化物的半导体层的带隙大的带隙。所述第一电极和所述第二电极设置在所述第二基于氮化物的半导体层上。栅电极设置在第二基于氮化物的半导体层上并且在第一和第二电极之间。钝化层覆盖第二基于氮化物的半导体层和栅电极,以形成与栅电极的轮廓共形的凸起部。场板设置在第二基于氮化物的半导体层上并位于栅电极和第一电极之间。场板横向延伸以具有均匀的厚度。

4、通过应用上述配置,场板不与栅电极重叠,因此场板没有直接在栅电极之上或上方的部分。这种结构的原因是为了减小场板和栅电极之间的寄生电容。这种结构有利于通过应用自对准工艺形成场板。

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【技术保护点】

1.一种基于氮化物的半导体器件,包括:

2.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极和所述钝化层的所述凸起部上方的端部。

3.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极上方且位于所述钝化层的所述凸起部的上表面下方的端部。

4.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极的上表面和所述钝化层的所述凸起部下方的端部,所述端部与所述钝化层的所述凸起部接触。

5.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有L形轮廓。

6.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板呈L形轮廓。

7.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有与所述钝化层的所述凸起部接触并具有弯曲端面的端部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板呈线型轮廓。

9.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有上表面,所述上表面具有与所述钝化层的所述凸起部相邻的凹陷区域。

10.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板比所述栅电极薄。

11.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板处于所述栅电极的厚度内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,还包括设置在所述第二基于氮化物的半导体层和所述栅电极之间的掺杂的基于氮化物的半导体层。

13.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板的位置高于所述掺杂的基于氮化物的半导体层的位置。

14.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板与所述掺杂的基于氮化物的半导体层至少垂直重叠。

15.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述掺杂的基于氮化物的半导体层宽于所述栅电极。

16.一种基于氮化物的半导体器件的制造方法,包括:

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中通过回蚀工艺执行所述第一蚀刻工艺。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一蚀刻工艺在所述导电层与所述第二钝化层之间具有高蚀刻选择性。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述第二蚀刻工艺之后,将所述导电层划分为多个子导电层。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中通过使用第三蚀刻工艺来执行对所述导电层的图案化。

21.一种基于氮化物的半导体器件,包括:

22.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板呈线型轮廓。

23.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极的上表面和所述钝化层的所述凸起部下方的端部。

24.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中,所述端部与所述钝化层的所述凸起部抵接。

25.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,还包括:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种基于氮化物的半导体器件,包括:

2.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极和所述钝化层的所述凸起部上方的端部。

3.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极上方且位于所述钝化层的所述凸起部的上表面下方的端部。

4.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有位于所述栅电极的上表面和所述钝化层的所述凸起部下方的端部,所述端部与所述钝化层的所述凸起部接触。

5.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有l形轮廓。

6.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板呈l形轮廓。

7.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有与所述钝化层的所述凸起部接触并具有弯曲端面的端部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板呈线型轮廓。

9.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板具有上表面,所述上表面具有与所述钝化层的所述凸起部相邻的凹陷区域。

10.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中所述场板比所述栅电极薄。

11.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,其中整个所述场板处于所述栅电极的厚度内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的基于氮化物的半导体器件,还包括设置在所述第二基于氮化物的半导体层和所述栅电...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴克平赵起越张啸游庭淋李晓琪
申请(专利权)人:英诺赛科苏州半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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