[发明专利]具有绝缘区的半导体装置及其制造方法

说明书

本公开涉及具有绝缘区的半导体装置及其制造方法。一种半导体装置的实施例包括半导体衬底、形成于所述半导体衬底上的第一介电层、第一载流电极和第二载流电极。控制电极形成于所述半导体衬底上并且设置在所述第一载流电极与所述第二载流电极之间。导电元件形成于所述第一介电层上，邻近所述控制电极并且在所述控制电极与所述第二载流电极之间，所述导电元件包括形成为距所述半导体衬底的所述上表面第一距离的第一区和形成为距所述半导体衬底的所述上表面第二距离的第二区。绝缘区形成于所述控制电极与所述导电元件之间。

技术领域

本文描述的主题的实施例大体上涉及具有导电元件的半导体装置以及用于制造此类装置的方法。

背景技术

半导体装置应用于各种电子组件和系统。高功率、高频率晶体管应用于射频(RF)系统和电力电子系统。氮化镓(GaN)装置技术由于其优良的电子特性和热特性而特别适合于这些RF功率应用和电力电子应用。具体地，GaN的高电子速度和高击穿场强度使得由这种材料制造的装置对于RF功率放大器和大功率开关应用来说是理想的。场板用于提高高频晶体管的性能和可靠性。因此，需要半导体，尤其是具有场板的GaN装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种半导体装置，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底包括上表面和沟道；

第一介电层，所述第一介电层设置在所述半导体衬底的所述上表面上；

形成于所述半导体衬底上的第一载流电极和第二载流电极，其中所述第一载流电极和所述第二载流电极电耦合到所述沟道；

控制电极，所述控制电极形成于所述半导体衬底上并且设置在所述第一载流电极与所述第二载流电极之间，其中所述控制电极电耦合到所述沟道；

导电元件，所述导电元件形成于所述第一介电层上，邻近所述控制电极并且在所述控制电极与所述第二载流电极之间，其中第一导电元件另外包括形成为距所述半导体衬底的所述上表面第一距离的第一区和形成为距所述半导体衬底的所述上表面第二距离的第二区；以及

邻近控制电极形成的绝缘区，其中所述绝缘区包括横向邻近所述控制电极的第一侧壁部分形成的更接近所述第一载流电极的第一部分以及横向邻近所述控制电极的第二侧壁部分形成的更接近所述第二载流电极的第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分形成于所述第一介电层上，并且其中所述第二部分形成于所述控制电极与所述导电元件之间。

在一个或多个实施例中，所述导电元件的一部分形成于所述控制电极的一部分上方。

在一个或多个实施例中，所述半导体衬底包括III族氮化物层。

在一个或多个实施例中，所述第一介电层包括氮化硅，并且所述第一部分和所述第二部分包括选自由二氧化硅和原硅酸四乙酯组成的组的材料。

在一个或多个实施例中，所述半导体装置另外包括形成于所述第一介电层、所述控制电极上并且在所述控制电极与所述第一部分和所述第二部分之间的第一蚀刻停止层。

在一个或多个实施例中，所述半导体装置另外包括形成于所述第一蚀刻停止层上以及所述第一部分和所述第二部分上的第二蚀刻停止层。

在一个或多个实施例中，另外包括形成于所述第二蚀刻停止层上以及所述控制电极上的第二介电层。

在一个或多个实施例中，所述半导体装置另外包括在所述第二介电层中形成于所述第一介电层的一部分上以及所述绝缘区的一部分上的导电元件开口，其中所述导电元件至少一部分形成于所述导电元件开口内。

在一个或多个实施例中，在所述导电元件开口的侧壁上形成内侧间隔层。

在一个或多个实施例中，所述第一载流电极被配置为源极电极，所述第二载流电极被配置为漏极电极，所述控制电极被配置为栅极电极，并且所述导电元件被配置为场板。