[发明专利]具有低电容场板结构的晶体管

说明书

场效应晶体管(FET)，具有沿半导体表面横向布置的源极、漏极和栅极以及场板结构：该场板结构具有连接到源极的一端；以及布置在栅极和漏极之间并通过间隙(37)与漏极分开的另一端。介电结构布置在半导体之上，其具有：布置在场板结构的另一端之下的第一部分；以及，在间隙下的较薄的第二部分。

技术领域

本公开总体上涉及具有场板结构的晶体管，并且尤其是涉及具有低电容场板结构的晶体管。

背景技术

如本领域中已知的，在一些晶体管中使用场板结构以在许多高功率应用中提高这种晶体管的效率。与场效应晶体管(FET)一起使用的一种这样的场板结构是所谓的源连接场板(SCFP)结构，具有通过SCFP连接器部分连接到源极的一端，通常将其参考为地电位，以及具有另一端，该另一端提供布置在栅极和漏极之间的区域上但是与漏极分开或隔开的SCFP区域。将这种源极连接的场板结构的两种类型分别地示出在：图1A和1B；以及2A和2B；分别地参见例如美国专利号7,915,644和美国专利号7,893,500。在两种类型中，SCFP结构包括通过SCFP连接器部分连接到源极的一端和提供布置在栅极和漏极之间的区域上方的SCFP区域的第二端，要注意的是，SCFP的这一端与漏极隔开。即，这两种类型的FET的不同之处在于：对于图1A和图1B所示的类型，SCFP通过不越过半导体区域或有源区域(这里例如可为衬底上的台面的砷化镓铝(AlGaN))的U形SCFP连接器部分连接到源极；而在图2A和2B所示的类型中，SCFP结构通过SCFP连接器部分连接到源极，该SCFP连接器部分作为罩确实越过半导体(或有源区域)。对于两者中任一的类型，都存在从SCPF结构的终端和漏极延伸出的相同材料的连续的固体介电结构。此处的FET适用于大功率微波频率应用；如图1A，1B以及2A和2B所示，此处的GaN FET具有GaN缓冲层，该缓冲层具有AlGaN半导体层(有时被称为有源区)。

发明内容

根据本公开，提供了一种场效应晶体管(FET)，其具有：第一电极结构，第二电极结构；沿半导体表面横向布置的栅极电极结构，用于控制第一电极结构和第二电极结构之间的载流子流动；以及一种场板结构，具有连接到第一电极结构的一端和具有布置在栅极电极结构与第二电极结构之间的第二端，第二端与第二电极结构通过间隙分开。将介电结构布置在半导体之上，其具有：布置在场板结构的第二端之下的第一部分；以及在间隙之下的较薄的第二部分。

在一个实施例中，第一电极结构为源极电极结构，并且第二电极结构为漏极电极结构。

在一个实施例中，场效应晶体管(FET)包括介电结构的第三部分中的第二间隙，将该第二间隙布置在第一电极结构和栅极电极结构之间；并且，其中介电结构的第三部分在第二间隙下比介电结构的第一部分薄。

在一个实施例中，介电结构的第一部分包括：底层；布置在底层上的中间层；以及布置在中间层上的上层。介电层的第二部分包含底层的延伸部分。上层和底层材料相同。中间层为一种不同于上层和底层的材料。

在一个实施例中，中间层是蚀刻停止层。

在一个实施例中，对于预定蚀刻剂，底层和上层具有至少比中间层的蚀刻速率大一个数量级的蚀刻速率。

在一个实施例中，对不同于上述预定蚀刻剂的蚀刻剂，中间层具有比底层的蚀刻速率更快的蚀刻速率。

在一个实施例中，中间层与底层直接接触，并且上层与中间层直接接触且底层和上层是相同的材料。