專利名稱：硅襯底上氮化物高壓器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅襯底上氮化物高壓器件，以及該氮化物高壓器件的制造方法。
背景技術(shù)：
寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料由于具有禁帶寬度大、電子飽和漂移速度高、擊穿場(chǎng)強(qiáng)高、導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)，在高頻、高溫、大功率等領(lǐng)域顯示出極大的潛力，尤其是氮化鎵高電子遷移率器件更以其優(yōu)越的性能和巨大的發(fā)展?jié)摿Χ鴤涫苋澜绫姸嘌芯空叩年P(guān)注。以往氮化鎵功率器件都是在藍(lán)寶石或碳化硅襯底上制成的，這類襯底材料比較貴且難以實(shí)現(xiàn)大尺寸的襯底材料和外延層，所以氮化鎵功率器件成本很高，限制了其市場(chǎng)化。目前在硅襯底上生長(zhǎng)氮化鎵外延層制作氮化鎵功率器件的技術(shù)正日趨成熟，因?yàn)槠涑杀据^ 低，極大的促進(jìn)了氮化鎵功率器件的市場(chǎng)化。對(duì)于半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)，其擊穿電壓由陽(yáng)極和陰極或者柵極和漏極之間的距離決定。對(duì)于垂直結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)，擊穿電壓是由漂移區(qū)的厚度決定；而水平結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，如LDM0S，其擊穿電壓由柵極和漏極之間的漂移區(qū)的長(zhǎng)度決定。當(dāng)?shù)锔邏浩骷囊r底變?yōu)楣璨牧蠒r(shí)，由于硅材料的導(dǎo)電性以及較低的擊穿電場(chǎng)，硅襯底可承受的壓降要小很多，大部分壓降都集中在氮化物外延層上。而氮化物外延層的厚度一般是比較薄的，比柵漏間距小很多，器件很容易在縱向上擊穿，器件的擊穿電壓主要取決于漏極與硅襯底之間氮化物外延層的縱向耐壓加上柵極與硅襯底之間氮化物外延層的縱向耐壓。尤其是當(dāng)硅襯底接地時(shí)，高電壓主要落在漏極與硅襯底電極之間的縱向區(qū)域，擊穿電壓相比襯底不接地情況要減少一半。通過(guò)增加外延層厚度的方法可以提高硅襯底氮化物高壓器件的縱向區(qū)域擊穿電壓，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，為了提高硅襯底氮化物高壓器件的擊穿電壓，需要將硅襯底上的氮化物外延層做厚，外延層主要包括氮化物勢(shì)壘層、溝道層、緩沖層，以及其他一些為優(yōu)化器件特性或外延層材料質(zhì)量而引入的氮化物層，其中器件的溝道層和勢(shì)壘層受電學(xué)性質(zhì)的影響一般結(jié)構(gòu)比較固定，厚度變化不大，對(duì)整個(gè)外延層厚度的限制較大，因此通常將緩沖層做的比較厚。盡管目前在硅材料上生長(zhǎng)氮化物外延層的技術(shù)正日趨成熟，但是因?yàn)楣璨牧虾偷镏g存在巨大的晶格失配和熱失配，生長(zhǎng)的氮化物外延層厚度受到極大的限制，一般來(lái)說(shuō)大約在2微米至4微米左右，生長(zhǎng)過(guò)厚的氮化物外延層不僅會(huì)需要更長(zhǎng)的時(shí)間，提高成本、降低產(chǎn)能，而且外延層的質(zhì)量會(huì)變差，容易翹曲或龜裂，增加工藝難度，降低成品率等
坐寸ο

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足，提供了一種通過(guò)在硅襯底上氮化物高壓器件的漏極區(qū)域引入高電壓耐受層，局部增加外延層的厚度來(lái)承擔(dān)較高的壓降，從而實(shí)現(xiàn)可以耐高擊穿電壓的器件。通過(guò)這種局部生長(zhǎng)方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)耐高擊穿電壓的器件，也可以增大生長(zhǎng)速度，減少外延時(shí)間，提高產(chǎn)量。另外，本發(fā)明的另一目的在于還提出了上述器件的制造方法。高電壓一般是加載在器件的漏極上，柵漏區(qū)域是高電壓的主要耐受區(qū)域，在柵漏間距離比較大的情況下，漏極區(qū)域外延層的厚度便是影響器件耐壓的主要因素，尤其是在硅襯底接地情況下，電壓主要落在漏極和硅襯底電極之間區(qū)域，提高此區(qū)域耐壓可以提高器件總的擊穿電壓，而加厚局部區(qū)域外延層厚度技術(shù)上很容易實(shí)現(xiàn)，因此不需要加厚整個(gè)氮化物外延層，只需要加厚主要承擔(dān)高電壓的漏極區(qū)域外延層厚度，這種局部增厚外延層的方法不僅可以提高器件縱向耐壓，還可以避免整體外延層材料過(guò)厚帶來(lái)的氮化物外延層翹曲龜裂問(wèn)題，可以保證材料生長(zhǎng)質(zhì)量，并且提高材料生長(zhǎng)效率，降低成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于包括娃襯底；形成于所述娃襯底上的氮化物多層外延結(jié)構(gòu)；所述外延多層結(jié)構(gòu)從襯底方向依次包括氮化物緩沖層、氮化物溝道層、氮化物勢(shì)壘層，以及在所述勢(shì)壘層上有選擇地在部分區(qū)域形成的高電壓耐受層；所述氮化物溝道層和勢(shì)壘層組成了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)，并在結(jié)面處形成二維電子氣；與上述高電壓耐受層相接觸的漏極；·在上述勢(shì)壘層上形成的與上述半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成接觸的源極；在上述勢(shì)壘層上形成的，位于該漏極和源極間的柵極。優(yōu)選的，所述高電壓耐受層為半導(dǎo)體，其材質(zhì)為氮化物、氧化物、金剛石、多晶硅、
化合物半導(dǎo)體、鍺硅或其任意組合。優(yōu)選的，高電壓耐受層的半導(dǎo)體可以是η型、P型摻雜或者非故意摻雜。優(yōu)選的氮化物勢(shì)壘層上還設(shè)有介質(zhì)層。優(yōu)選的，所述高電壓耐受層形成在勢(shì)壘層上或者與溝道層直接接觸。優(yōu)選的，所述介質(zhì)層包括SiN、Si02、Si0N、A1203、Hf02、HfAlOx中的一種，或者是
其任意組合。優(yōu)選的，還包括在所述勢(shì)壘層上的氮化鎵冒層。優(yōu)選的，還包括在所述勢(shì)壘層和溝道層之間的AlN插入層。優(yōu)選的，還包括在上述緩沖層和溝道層之間的AlGaN背勢(shì)壘層。 優(yōu)選的，所述柵極下方還設(shè)有絕緣介質(zhì)層。優(yōu)選的，在所述源極和/或柵極上還設(shè)有場(chǎng)板。優(yōu)選的，所述柵極進(jìn)一步設(shè)有傾斜場(chǎng)板。優(yōu)選的，所述柵極下方的勢(shì)壘層具有凹槽，柵極至少部分的嵌入至勢(shì)壘層中。同時(shí)，本發(fā)明還提出了一種用于制造上述硅襯底上氮化物高壓器件的方法，包括以下步驟依次在硅襯底上生長(zhǎng)緩沖層、溝道層、勢(shì)壘層；在所述勢(shì)壘層上有選擇地在部分區(qū)域形成高電壓耐受層；形成與上述高電壓耐受層相接觸的漏極；形成與上述勢(shì)壘層相接觸的源極；在上述源極和漏極之間形成柵極。 優(yōu)選的，在勢(shì)壘層上可以添加介質(zhì)層。
優(yōu)選的，上述高電壓耐受層的制備方法為外延生長(zhǎng)，包括MOCVD、MBE、HVPE、CVD中的一種。


圖I為普通硅襯底上氮化物器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為本發(fā)明第一實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B是在圖2A實(shí)施方式下的一種變形結(jié)構(gòu)；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明第三實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第四實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明第五實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明第六實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖8A — SB為本發(fā)明第七實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖9A — 9B為本發(fā)明第九實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面就結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做詳細(xì)介紹。圖I為普通硅襯底上氮化物器件結(jié)構(gòu)示意圖，第I層為單晶硅襯底；在其上外延生長(zhǎng)緩沖層2,緩沖層包括GaN或AlN或其他氮化物,起到匹配襯底材料和高質(zhì)量外延氮化鎵層的作用，影響上方由氮化鎵/鋁鎵氮構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)的晶體質(zhì)量、表面形貌以及電學(xué)性質(zhì)等參數(shù)；在緩沖層2上生長(zhǎng)溝道層3，溝道層包含非摻雜GaN層；在溝道層3上生長(zhǎng)勢(shì)壘層4，勢(shì)壘層包含AlGaN或其他氮化物；溝道層3和勢(shì)壘層4 一起組成半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，在界面處形成高濃度二維電子氣，并在GaN溝道層的異質(zhì)結(jié)界面處產(chǎn)生導(dǎo)電溝道；在勢(shì)壘層4上沉積介質(zhì)層8對(duì)材料表面進(jìn)行鈍化保護(hù)，介質(zhì)層包括SiN、Si02、Si0N、Al203、Hf02、HfA10x中的一種，或者是其組合；在源極5和漏極6之間的區(qū)域，介質(zhì)層被刻蝕出凹槽，然后沉積金屬形成柵極7。在該現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，為了拉高器件的擊穿電壓，需要將所有在硅襯底上外延的氮化物層做厚，這其中器件的溝道層和勢(shì)壘層受電學(xué)性質(zhì)的影響對(duì)厚度的限制較大，因此通常將緩沖層2做地較厚。然而正如背景技術(shù)中所述，在沉積大面積的外延層時(shí)，往往需要長(zhǎng)時(shí)間的沉積工藝才能沉積出較厚的外延層，這樣會(huì)使得在硅襯底上制作氮化物高壓器件的成本大大提聞。本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足，對(duì)硅襯底上氮化物器件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在漏極下方設(shè)計(jì)了一層高電壓耐受層，使漏極區(qū)的外延層厚度加大，從而提高器件的擊穿電壓。由于該高電壓耐受層通過(guò)局部的選擇性生長(zhǎng)方式制作而成，相比較整體加厚緩沖層，具有更短的制作時(shí)間，減少了對(duì)產(chǎn)能的影響。請(qǐng)見圖2A，圖2A為本發(fā)明第一實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。該高壓器件包括硅襯底1，形成于所述硅襯底I上的外延多層結(jié)構(gòu)，所述外延多層結(jié)構(gòu)上定義有漏極區(qū)、源極區(qū)和位于該漏極區(qū)和源極區(qū)之間的柵極區(qū)，以及分別形成于漏極區(qū)、源極區(qū)和柵極區(qū)的漏極6、源極5和柵極7。其中，外延多層結(jié)構(gòu)從襯底方向依次包括緩沖層
2、氮化物溝道層3、勢(shì)壘層4、介質(zhì)層8以及在所述勢(shì)壘層4上有選擇地在部分區(qū)域形成的高電壓耐受層9。漏極6與高電壓耐受層9接觸，氮化物溝道層3和勢(shì)壘層4組成了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)，并在結(jié)面處形成二維電子氣。在上述勢(shì)壘層4上形成的與上述半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成接觸的源極5。上述的硅襯底I、緩沖層2、溝道層3、勢(shì)壘層4、介質(zhì)層8與現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。在本發(fā)明中，在漏極6和勢(shì)壘層4之間，增加了一層高電壓耐受層9，該高電壓耐受層9是本發(fā)明的一個(gè)創(chuàng)新之處，局部提高了漏極區(qū)域外延層的厚度，可以承受較高的外加電壓，從而提高器件的擊穿電壓。該高電壓耐受層為半導(dǎo)體，如氮化物、氧化物、金 剛石、多晶硅、化合物半導(dǎo)體、鍺硅或其任意組合，可以是η型、P型摻雜或者非故意摻雜，具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際工藝條件和設(shè)計(jì)要求而定。參見圖2Β，圖2Β是在圖2Α實(shí)施方式下的一種變形結(jié)構(gòu)。該變形結(jié)構(gòu)是在圖2Α的基礎(chǔ)上，將漏極區(qū)的勢(shì)壘層4 一并刻蝕去掉，使高電壓耐受層9接觸到溝道層3，然后再在高電壓耐受層9上制作漏極6。制作第一實(shí)施方式下的高壓器件時(shí)，包括如下幾個(gè)步驟首先依次在硅襯底上制作緩沖層、溝道層、勢(shì)壘層等外延層，該些外延層的制作方法可以參考現(xiàn)有的外延制作工藝，此處不再贅述。在勢(shì)壘層4的部分區(qū)域選擇性生長(zhǎng)一層高電壓耐受層9，使高電壓耐受層9接觸勢(shì)壘層4或溝道層3。高電壓耐受層的制備方法為外延生長(zhǎng)，如金屬氧化物化學(xué)氣相沉積(MOCVD )、分子束外延(MBE)、氫化物氣相外延(HVPE)和化學(xué)氣相沉積(CVD)等。最后在漏極區(qū)形成與上述高電壓耐受層9相接觸的漏極6 ;在源極區(qū)形成與上述勢(shì)壘層4相接觸的源極5 ；以及在上述源極5和漏極6之間形成柵極7。進(jìn)一步的，還可以在所述勢(shì)壘層4上制作一層介質(zhì)層9起到鈍化保護(hù)的作用。圖3為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，在勢(shì)魚層4上進(jìn)一步生長(zhǎng)一層GaN冒層10,然后將介質(zhì)層8生長(zhǎng)于該冒層10之上。該冒層10起到防止勢(shì)壘層/溝道層之間的應(yīng)力釋放，穩(wěn)定勢(shì)壘層4表面的作用。圖4為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施方式中，在勢(shì)壘層4和溝道層3之間引入AlN插入層11，有效地將電子限制在異質(zhì)結(jié)勢(shì)阱中，提高了二維電子氣的濃度；Α1Ν插入層還將導(dǎo)電溝道與AlGaN勢(shì)壘層隔離開，減小了勢(shì)壘層對(duì)電子的散射效應(yīng)，從而提高電子的遷移率，使得器件整體特性得以提高。圖5為本發(fā)明的第四實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施方式中，在緩沖層2和溝道層3之間引入AlGaN背勢(shì)壘層12，在一定外加電壓下，溝道中的電子會(huì)進(jìn)入緩沖層2，尤其是在短溝道器件中這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重，使得柵極對(duì)溝道電子的控制相對(duì)變?nèi)?，出現(xiàn)短溝道效應(yīng)；加上緩沖層2中的缺陷和雜質(zhì)比較多，會(huì)對(duì)溝道中的二維電子氣產(chǎn)生影響，如產(chǎn)生電流崩塌。通過(guò)引入AlGaN背勢(shì)壘層12可以將溝道電子與緩沖層隔離開，將二維電子氣有效地限制在溝道層中，改善短溝道效應(yīng)及電流崩塌效應(yīng)。圖6為本發(fā)明的第五實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施方式中，柵極7下方插入絕緣介質(zhì)層13，形成金屬絕緣半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MISFET)結(jié)構(gòu)，可有效降低柵極漏電電流，絕緣介質(zhì)層13包括SiN、Si02、Si0N、Al203、Hf02、HfAlOx中的一種，或者是其任意組合。圖7為本發(fā)明的第六實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，可以在源極5上進(jìn)一步制作場(chǎng)板15，也可以在柵極7上進(jìn)一步制作場(chǎng)板14。通過(guò)在柵極和/或源極引入場(chǎng)板(14、15)，能夠降低柵極近漏端電場(chǎng)強(qiáng)度，減小柵極漏電電流，提高器件擊穿電壓。圖8A — 8B為本發(fā)明的第七實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，柵極7被設(shè)計(jì)成具有傾斜場(chǎng)板結(jié)構(gòu)。通過(guò)優(yōu)化刻蝕條件，在柵極區(qū)刻蝕介質(zhì)層時(shí)形成斜面凹槽16，如圖8A，再沉積金屬形成柵極斜場(chǎng)板，如圖SB，柵極斜場(chǎng)板技術(shù)既可以降低柵極近漏端電場(chǎng)強(qiáng)度，減小柵極漏電電流，提高器件擊穿電壓目的，又不會(huì)引入過(guò)大的寄生電容，對(duì)器件高頻特性影響不大。圖9A — 9B為本發(fā)明的第八實(shí)施方式的硅襯底上氮化物高壓器件結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施方式中，柵極7至少部分的嵌入至勢(shì)壘層4中，從而拉近柵極7與溝道的距離。具體制作時(shí)，在刻蝕完?yáng)艠O區(qū)的介質(zhì)層8之后，進(jìn)一步對(duì)該區(qū)域的勢(shì)壘層進(jìn)行刻蝕形成凹槽17，如圖9A，再沉積金屬形成柵極，如圖9B，由于柵極距離導(dǎo)電溝道距離更近，對(duì)二維電子氣的控制作用更強(qiáng)，提高了器件的高頻特性；如果勢(shì)壘層刻蝕深度較大，凹槽下的二維電子氣會(huì)降低或消失，可以實(shí)現(xiàn)氮化物增強(qiáng)型器件。 綜上所述，本發(fā)明提出了一種硅襯底上氮化物高壓器件及其制作方法，通過(guò)在器件漏極下方引入高電壓耐受層，局部提高了漏極區(qū)域外延層的厚度，可以承受較高的外加電壓，從而提高器件的擊穿電壓。通過(guò)這種局部生長(zhǎng)方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)耐高擊穿電壓的器件，也可以增大生長(zhǎng)速度，減少外延時(shí)間，提高產(chǎn)量。需要注意的是，在本發(fā)明基礎(chǔ)上，通過(guò)改變硅襯底上氮化物溝道層或勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)或器件制造工藝，也可以實(shí)現(xiàn)硅襯底氮化物高壓器件增強(qiáng)型器件，如用氟離子轟擊柵金屬下方材料區(qū)域可以形成增強(qiáng)型器件等。以上雖然通過(guò)一些示例性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的硅襯底上氮化物高壓器件以及用于制造氮化物高壓器件的方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是以上這些實(shí)施例并不是窮舉的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，本發(fā)明的范圍僅以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。例如，以上雖然以漏極區(qū)域選擇性生長(zhǎng)可耐高壓的半導(dǎo)體材料為例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解，可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其它結(jié)構(gòu)或材料，本發(fā)明對(duì)此沒有任何限制。
權(quán)利要求
1.一種娃襯底上氮化物高壓器件，其特征在于包括娃襯底；形成于所述娃襯底上的氮化物多層外延結(jié)構(gòu)；所述外延多層結(jié)構(gòu)從襯底方向依次包括氮化物緩沖層、氮化物溝道層、氮化物勢(shì)壘層，以及在所述勢(shì)壘層上有選擇地在部分區(qū)域形成的高電壓耐受層；所述氮化物溝道層和勢(shì)壘層組成了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)，并在結(jié)面處形成二維電子氣； 與上述高電壓耐受層相接觸的漏極； 在上述勢(shì)壘層上形成的與上述半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成接觸的源極； 在上述勢(shì)壘層上形成的，位于該漏極和源極間的柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述高電壓耐受層為半導(dǎo)體，其材質(zhì)為氮化物、氧化物、金剛石、多晶硅、化合物半導(dǎo)體、鍺硅或其任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述高電壓耐受層的半導(dǎo)體可以是η型、P型摻雜或者非故意摻雜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于氮化物勢(shì)壘層上還設(shè)有介質(zhì)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述高電壓耐受層形成在勢(shì)壘層上或者與溝道層直接接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述介質(zhì)層包括SiN, SiO2, SiON, A1203、HfO2, HfAlOx 中的一種，或者是其任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于還包括在所述勢(shì)壘層上的氮化鎵冒層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于還包括在所述勢(shì)壘 層和溝道層之間的AlN插入層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于還包括在上述緩沖 層和溝道層之間的AlGaN背勢(shì)壘層。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述柵極下方還設(shè)有絕緣介質(zhì)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于在所述源極和/或柵極上還設(shè)有場(chǎng)板。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述柵極進(jìn)一步設(shè)有傾斜場(chǎng)板。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件，其特征在于所述柵極下方的勢(shì)壘層具有凹槽，柵極至少部分的嵌入至勢(shì)壘層中。
14.一種用于制造如權(quán)利要求I所述的硅襯底上氮化物高壓器件的方法，其特征在于包括以下步驟 依次在硅襯底上生長(zhǎng)緩沖層、溝道層、勢(shì)壘層； 在所述勢(shì)壘層上有選擇地在部分區(qū)域形成高電壓耐受層； 形成與上述高電壓耐受層相接觸的漏極； 形成與上述勢(shì)壘層相接觸的源極； 在上述源極和漏極之間形成柵極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種用于制造硅襯底上氮化物高壓器件的方法，其特征在于在勢(shì)壘層上可以添加介質(zhì)層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種用于制造硅襯底上氮化物高壓器件的方法，其特征在于上述高電壓耐受層的制備方法為外延生長(zhǎng)，包括MOCVD、MBE、HVPE、CVD中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅襯底上氮化物高壓器件及其制造方法。該硅襯底上氮化物高壓器件通過(guò)在漏極區(qū)域引入高電壓耐受層，局部增加外延層的厚度來(lái)承擔(dān)較高的壓降，從而實(shí)現(xiàn)可以耐高擊穿電壓的器件。通過(guò)這種局部生長(zhǎng)方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)耐高擊穿電壓的器件，也可以避免整體材料過(guò)厚帶來(lái)的氮化物外延層翹曲龜裂問(wèn)題，保證材料生長(zhǎng)質(zhì)量，并且提高材料生長(zhǎng)效率，降低成本。
文檔編號(hào)H01L29/778GK102916046SQ201210432220
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者程凱 申請(qǐng)人:程凱