[发明专利]III族氮化物互补式晶体管

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：

在基板上形成III族氮化物(III-N)层缓冲层；

在所述缓冲层上形成III族氮化物N沟道层；

在所述N沟道层上形成III族氮化物N势垒层；

在所述N势垒层的顶部形成第一介电层；

刻蚀所述第一介电层、所述N势垒层和所述N沟道层，以为N沟道晶体管形成第一台面并形成所述缓冲层的暴露部分；

在所述第一台面上和在所述缓冲层的所述暴露部分的第一区域上形成第二介电层，其中，所述第一区域邻近所述第一台面，并且，所述缓冲层的剩余部分是暴露的；

在所述缓冲层的剩余的暴露部分的顶部形成III族氮化物P势垒层；

在所述III族氮化物P势垒层的顶部形成III族氮化物P沟道层；

在所述III族氮化物P沟道层的顶部形成III族氮化物P覆盖层，其中，所述III族氮化物P势垒层、III族氮化物P沟道层和III族氮化物P覆盖层为P沟道晶体管形成第二台面，并且所述第一台面和所述第二台面通过所述缓冲层上的所述第一区域隔离开；

去除所述第二介电层；和

在所述第一台面和所述第二台面之间的所述缓冲层中注入离子，以在所述N沟道晶体管和所述P沟道晶体管之间提供隔离。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述P覆盖层上和在所述第一台面和所述第二台面之间的所述第一区域的一部分上形成第三介电层；

在所述第三介电层中形成P栅极沟槽，

其中，所述P栅极沟槽的底部部分地或完全地延伸穿过所述P覆盖层，或部分地延伸穿过所述P沟道层；和

在所述第一介电层中形成N栅极沟槽，其中，所述N栅极沟槽的底部部分地或完全地延伸穿过所述第一介电层，部分地或完全地延伸穿过所述N势垒层，或部分地或完全地延伸穿过所述N沟道层，以使所述N栅极沟槽停在所述第一介电层的顶表面和所述缓冲层的顶表面之间的任何地方；和

在所述第一介电层的顶部、所述N栅极沟槽的底部和侧部上、所述第三介电层的顶部以及所述P栅极沟槽的底部和侧部上，形成第四介电层。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

在所述N栅极沟槽的相对侧刻蚀第一开口和第二开口；

用金属填充所述第一开口和所述第二开口，以为N沟道晶体管分别形成源极接触的N欧姆电极和漏极接触的N欧姆电极；

在所述P栅极沟槽的相对侧蚀刻第三开口和第四开口；和

用金属填充所述第三开口和所述第四开口，以为P沟道晶体管分别形成源极接触的P欧姆电极和漏极接触的P欧姆电极。

4.如权利要求2所述的方法，还包括：

用金属填充所述N栅极沟槽，以为所述N沟道晶体管形成栅极接触；

用金属填充所述P栅极沟槽，以为所述P沟道晶体管形成栅极接触。

5.如权利要求1所述的方法，其中，

所述基板包括GaN、AlN、蓝宝石、SiC或Si。

6.如权利要求1所述的方法，其中，

所述III族氮化物缓冲层包含GaN。

7.如权利要求1所述的方法，其中，

所述III族氮化物N沟道层包含GaN。

8.如权利要求1所述的方法，其中，

其中，所述III族氮化物N势垒层包含AlGaN、AlInN、AlInGaN或AlN中的一个或更多个；和

其中，所述N势垒层具有比N沟道层更宽的带隙。

9.如权利要求1所述的方法，其中，

所述P势垒层包含AlGaN、AlInN、AlInGaN或AlN中的一个或更多个。

10.如权利要求1所述的方法，其中，

所述P沟道层包含GaN；和

所述P沟道层具有比P势垒层更窄的带隙。

11.如权利要求1所述的方法，其中，

所述P覆盖层包含Mg。