增强模式器件制造技术

一种增强模式器件包括浮动栅极结构。该浮动栅极结构包括第一底部介电层、第二底部介电层和导电浮动栅极，第二底部介电层在第一底部介电层之上，导电浮动栅极在第二底部介电层之上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体领域，尤其涉及一种增强模式器件。
技术介绍
到目前为止，在功率电子应用中所使用的晶体管通常以硅(Si)半导体材料制造。用于功率应用的常见晶体管器件包括Si CoolMOS.Si功率MOSFET和Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。新近，碳化硅(SiC)功率器件已被考虑到。III族的氮化物(Group 111-N)半导体器件(比如，氮化镓(GaN)器件)是现在新兴的有吸引力的候选者，以承载大电流、支持高电压，并提供非常低的导通电阻和快速开关时间。
技术实现思路
在实施例中，一种增强模式器件包括浮动栅极结构。该浮动栅极结构包括第一底部介电层、第二底部介电层和导电浮动栅极，第二底部介电层在第一底部介电层之上，导电浮动栅极在第二底部介电层之上。在实施例中，一种增强模式器件包括基于III族的氮化物的沟道层、基于III族的氮化物的势皇层、源极、漏极、控制栅极和浮动栅极结构，该基于III族的氮化物的势皇层被布置在该基于III族的氮化物的沟道层上并且在其之间形成异质结。该源极、漏极和控制栅极被布置在该势皇层之上，并且浮动栅极结构被布置在该控制栅极和该势皇层之间。该浮动栅极结构包括第一底部介电层、第二底部介电层和导电浮动栅极，第二底部介电层在第一底部介电层之上，导电浮动栅极在第二底部介电层之上。【附图说明】附图的元件相对于彼此不一定是按比例的。相同的附图标记表明对应的类似部分。所示出的各种实施例的特征可彼此结合，除非其彼此排斥。实施例在附图中被示出，并且在下面的【具体实施方式】中进行描述。图1示出了根据第一实施例的一种增强模式器件；图2示出了根据第二实施例的一种增强模式晶体管器件；图3示出了根据第三实施例的一种增强模式晶体管器件；图4示出了根据第四实施例的一种基于氮化镓的增强模式晶体管器件；图5示出了根据第五实施例的一种基于氮化镓的增强模式晶体管器件。【具体实施方式】下面的【具体实施方式】参考了附图，附图构成【具体实施方式】的一部分并且以举例说明的方式示出了本专利技术可以实施的特定实施例。就此而言，方向性术语比如“顶(top) ”、“底(bottom) ”、“前(front) ”、“后(back) ”、“前向(leading)，，、“背向(trailing) ”等，是参照所描述的附图方向被使用的。由于实施例的部件可被布置在多个不同的方向上，所以方向性术语被用于例证目的，而绝不是为了限制本专利技术。应当理解的是，不脱离本专利技术的范围，不脱离本专利技术的范围，可以采用其它的实施例并且可以做出结构上或者逻辑上的改变。因此，下面的【具体实施方式】不应被认为具有限制意义，并且本专利技术的范围由所附权利要求定义。许多实施例将在下文中进行说明。在此情况下，相同的结构特征在附图中被标识为相同或类似的附图标记。在本说明书的上下文中，“横向(lateral)”或“横向方向(lateral direct1n) ”应当被理解为意思是通常与半导体材料或半导体载体的横向延伸平行地延伸的方向或延伸。因此，横向方向通常与这些表面或侧面平行地延伸。与此相比，“垂直(vertical) ”或“垂直方向(vertical direct1n) ”应当被理解为意思是通常与这些表面或侧面垂直地延伸的方向，并且因此垂直于横向方向。因此，垂直方向在半导体材料或半导体载体的厚度方向上延伸。如在本说明书中所采用，术语“f禹接(coupled) ”和/或“电親接(electricallycoupled) ”并不意味着表示该元件必须直接耦接在一起一一可以在该“耦接”或“电耦接”的元件之间提供中间元件。耗尽模式器件(比如，高电压耗尽模式晶体管)具有负的阈值电压，这意味着其在零栅极电压时能够传导电流。这些器件是常开型。增强模式器件(比如，低电压增强模式晶体管)具有正的阈值电压，这意味着其在零栅极电压时不能够传导电流，并且是常关型。如本文所用，词组“III族的氮化物(Group II1-Nitride) ”指的是包括氮(N)和至少一种III族元素(group III)的化合物半导体，III族元素包括铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硼(B)并且包括但不限于其任何合金，例如，氮化铝镓(AlXGa(1-X)N)、氮化铟镓(InyGa(1-y)N)、氮化销铟镓(AlxInyGa(l_x_y)N)、磷砷化镓氮化物(GaAsaPbN(I_a_b))和磷砷化销铟镓氮化物(AlxInyGa(1-x-y)AsaPbN(Ι-a-b))。氮化销镓指的是由分子式AlxGa (1-x) N所描述的合金，其中x〈l。图1示出了根据第一实施例的增强模式器件10，其包括浮动栅极结构11。浮动栅极结构11包括第一底部介电层12、第二底部介电层13和导电浮动栅极14，第二底部介电层13在第一底部介电层12上，导电浮动栅极14在第二底部介电层13上。增强模式器件10可以是半导体器件，比如增强模式晶体管器件或增强模式二极管器件。该增强模式晶体管器件可以是化合物半导体器件，比如基于III族的氮化物的晶体管器件或碳化硅晶体管器件。第一底部介电层12可被布置在增强模式器件10的有源半导体区上。第一底部介电层12和第二底部介电层13可包括不同的带隙能量。例如，第一底部介电层12的带隙能量可大于第二底部介电层13的带隙能量。浮动栅极结构11可包括多于两层的底部介电层。在实施例中，增强模式器件10进一步包括被布置在第一底部介电层12和第二底部介电层13之间的至少一层另外的底部介电层。增强模式器件10可包括被布置在导电浮动栅极14上至少一层绝缘层。增强模式器件10可进一步包括被布置在该绝缘层之上的控制栅极。该绝缘层可以是单一层，或者可包括两层或更多层。在实施例中，该绝缘层至少包括第一底部介电层和第二底部介电层。该第一底部介电层和第二底部介电层可具有不同带隙能量。导电浮动栅极14可被封装。例如，导电浮动栅极14可由第一底部介电层和第二底部介电层进行封装。该导电浮动栅极可由第一顶部介电层和第二顶部介电层进行封装。至少该导电浮动栅极的侧面可由至少一层侧面介电层覆盖。例如，该至少一层侧面介电层可与第一底部介电层和第二底部介电层和/或与第一顶部介电层和第二顶部介电层结合。该第一底部介电层可选自S1x、SiNx和S1xNy所组成的组。该第二底部介电层可选自Si0x、SiNx和S1xNy所组成。例如，如果第一底部介电层包括S1x，第二底部介电层可包括SiNx，反之亦然。如果第一顶部介电层和第二顶部介电层被提供，该第一顶部介电层可选自Si0x、SiNx和S1xNy所组成的组，和/或该第二顶部介电层可选自Si0x、SiNx和S1xNy所组成的组。例如，第一顶部介电层可包括S1x并且第二顶部介电层可包括SiNx，反之亦然。在导电浮动栅极14被封装的实施例中，导电浮动栅极14可由第一介电层和第二介电层进行封装，其每个包括从S1x、SiNx和S1xNy所组成的组中选出的化合物。例如，第一介电层可包括S1x并且第二介电层可包括SiNx，反之亦然。在包括三层或更多层介电层的实施例中，介电层的化合物可交替。例如，包括S1x和SiNx的交替层的堆叠可被提供。在一些实施例中，该堆叠的层的带隙能量可交替。在包括三层介电层的一些实施例中，中间介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强模式器件，包括：浮动栅极结构，所述浮动栅极结构包括：第一底部介电层；第二底部介电层，其在所述第一底部介电层上；以及导电浮动栅极，其在所述第二底部介电层上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·施特拉斯堡，G·普雷科托，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT