[发明专利]用于制造横向HEMT的装置和方法

说明书

本发明提出一种包括横向HEMT的装置(100、200、300、400)，其中，所述横向HEMT包括至少一个缓冲层(101、201、301、401)，在该缓冲层上布置另一半导体层(102、202、302、402)，其中，在所述另一半导体层(102、202、302、402)上布置第一电极(103、203、303、403)、栅极(104、204、304、404)和第二电极(105、205、305、405)，其特征在于，在所述缓冲层(101、201、301、401)下方布置第一场板(109、209、309、409)，其中，所述第一场板(109、209、309、409)至少部分地邻接到所述缓冲层(101、201、301、401)上。

技术领域

本发明涉及用于制造横向HEMT的一种装置和一种方法。

背景技术

HEMT(横向高电子迁移率晶体管，High-electron-mobility Transistoren)通过例如铝镓氮/氮化镓(AiGaN/GaN)或铟镓氮(InGaN)或氮化铝/氮化镓(AlN/GaN)异质结构在衬底如蓝宝石、碳化硅(SiC)或硅(Si)上的沉积而沉积。在此，GaN在Si上的沉积由于在Si与GaN之间的大的晶格不匹配而导致在生长的GaN层中高的负荷。此外，硅在对于GaN生长的典型温度的情况下、通常在1000至1200℃范围内是机械不稳定的。为了减小该负荷，为了制造这种HEMT晶体管而将具有面心立方的晶格结构的掺杂硅使用于GaN的沉积，该晶格结构具有{111}面。在此不利的是，产生高衬底泄漏电流。此外，不利的是，这种HEMT晶体管的击穿电压限制构件的热耦合，由此限制排热。为了改善晶体管排热，文献DE 10 2013 211 374A1描述了绝缘层的使用和背面金属化。但是排热还是受到绝缘层厚度的限制。

已知，通过局部去除在有源晶体管区域下方的衬底来提高击穿电压并且限制衬底泄漏电流。在此不利的是，半导体背面到例如电路板或板材上的热耦合更差，因为部分去除的衬底布置在导热的耦合体与半导体之间，由此使构件的排热更差。

发明内容

本发明的任务是，改善晶体管的击穿特性和排热。

所述装置包括横向HEMT，其中，横向HEMT包括至少一个缓冲层，在该缓冲层上布置另一半导体层。在该半导体层上布置第一电极、栅极和第二电极。根据本发明，在缓冲层下方布置第一场板，其中，第一场板至少部分直接邻接到缓冲层上。

在此有利的是，改善晶体管的截止特性和导通特性，由此提高所述晶体管的击穿电压。

在扩展方案中，第一场板具有至少一个台阶，其中，所述台阶基本上垂直于缓冲层布置。

在此有利的是，第一场板与第二电极、所谓的漏极绝缘，使得可以实现高的截止电压。

在另一构型中，所述台阶布置在栅极下方。

在扩展方案中，所述台阶布置在栅极的底点下方，其中，所述底点布置在栅极的一侧上，该侧面向第二电极。

在此优点是，在第一场板与缓冲层的接触长度与绝缘部的长度之间的比例可以调整，使得实现在高排热与高截止能力之间的优化。

在扩展方案中，第一电极代表源极，并且第二电极代表漏极。

在另一构型中，第一绝缘层在缓冲层下方布置，其中，第一绝缘层至少部分直接邻接到缓冲层上。

在此有利的是，改善HEMT的排热。

在扩展方案中，第一绝缘层具有横向长度，该横向长度至少从栅极、尤其从栅极底点一直延伸至第二电极。

在此优点是，动态的导通电阻(On-Widerstand)小，因为第一场板在空间上位于第二电极附近，这影响其间的电场。术语导通电阻在此理解为源极与漏极之间的电阻，它在HETM动态接通和断开的情况下产生。