包括两个高电子迁移率晶体管的电子设备制造技术

本公开涉及一种设置有两个高电子迁移率晶体管的电子设备，这两个高电子迁移率晶体管彼此堆叠并且共同具有源极电极、漏极电极和栅极电极。例如，这些电极中的每一个垂直于两个晶体管延伸。例如，源极电极和漏极电极电接触每个晶体管的导电沟道，使得上述沟道并联地电连接。连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
包括两个高电子迁移率晶体管的电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2021年4月7日提交的题为“ELECTRONIC DEVICE COMPRISING TWO HIGH ELECTRON MOBILITY TRANSISTORS”的法国专利申请号2103561的翻译并且要求其优先权，该专利申请依法在允许的最大范围内通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及电子领域，并且例如涉及功率电子领域。例如，本公开涉及设置有两个高电子迁移率晶体管的电子设备。
[0004]根据本公开的设备例如被布置为允许更好地集成两个高电子迁移率晶体管。
[0005]在这点上，本公开中提供的布置能够获取紧凑的设备，相对于单个高电子迁移率晶体管，该设备使得能够增加可能流过上述设备的电流密度。

技术介绍

[0006]高电子迁移率晶体管(“HEMT”)现在广泛应用于超频领域和用于功率电子转换器的开关领域。
[0007]在这点上，HEMT晶体管通常由III
‑
V半导体材料层以及例如III
‑
N半导体材料层制成。

技术实现思路

[0008]本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括两个高电子迁移率晶体管，为了描述的目的分别称为第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管各自设置有叠层，为了描述的目的分别称为第一叠层和第二叠层，第一叠层和第二叠层分别从界面延伸到电子设备的正面和背面，并且第一叠层和第二叠层各自包括从界面开始的阻挡层和能够形成二维电子气形式的导电层的沟道层，两个晶体管共同具有源极电极和漏极电极，源极电极和漏极电极被布置为使得可能由两个导电层形成的导电路径并联连接，两个晶体管还共同具有栅极电极，栅极电极能够将导通状态或非导通状态施加到两个导电层中的一个和另一个。
[0009]因此，根据本公开，可以增加高电子迁移率晶体管的密度，而不增加电子设备占用的表面积。
[0010]此外，两个晶体管的导电层的平行布置能够增加可能流过电子设备的电流，从而为更高功率应用开辟道路。
[0011]此外，根据本公开的电子设备不需要重新调节其包括的高电子迁移率晶体管的尺寸。
[0012]此外，导电路径的并联连接能够限制电子设备的电阻率Ron。
[0013]根据一种实现模式，界面包括插入在两个叠层的阻挡层之间的绝缘层。在一些实现中，绝缘层包括二氧化硅。
[0014]绝缘层的实现能够高效地使两个阻挡层绝缘。
[0015]该绝缘层还简化了两个高迁移率晶体管的组装。实际上，两个高迁移率晶体管能够通过两个晶体管的分子键合来组装。
[0016]根据一种实现模式，源极电极和漏极电极与绝缘层交叉，并且源极电极和漏极电极各自在上述绝缘层的任一面上延伸以各自电接触两个导电层。
[0017]根据一种实现模式，上述电子设备包括焊盘，为了描述的目的，称为源极焊盘，该焊盘布置在正面上并且能够电接触源极电极。
[0018]根据一个实施例，上述电子设备包括接触支撑件，该接触支撑件具有通过第二晶体管上的阻挡层位于其上的两个高电子迁移率晶体管。
[0019]根据一种实现模式，上述电子设备包括焊盘，为了描述的目的，称为栅极焊盘，该焊盘布置在正面上并且能够电接触栅极电极。
[0020]根据一种实现模式，第一叠层通过其沟道层位于接触支撑件上，上述接触支撑件形成电连接到漏极电极的导电接触垫，在一些实现中，接触支撑件包括掺杂硅。
[0021]根据一种实现模式，第一叠层和第二叠层基本上是相同的。
[0022]根据一种实现模式，第一晶体管和第二晶体管具有相同阈值电压。
[0023]根据一种实现模式，第一晶体管和第二晶体管分别具有彼此不同的第一阈值电压和第二阈值电压。
[0024]根据一种实现模式，第一晶体管和第二晶体管是增强型高电子迁移率晶体管。
[0025]根据一种实现模式，第一晶体管和第二晶体管是耗尽型高电子迁移率晶体管。
[0026]根据一种实现模式，源极电极与金属氧化物栅场效应晶体管级联。
[0027]根据一种实现模式，两个沟道层包括GaN并且阻挡层包括AlGaN三元合金。
附图说明
[0028]根据参考附图的以下详细描述，本公开的其他特征和优点将清楚，在附图中：
[0029]图1是沿着垂直于正面的横截面示出的HEMT晶体管的简化表示；
[0030]图2A是根据本公开的沿着横截面平面的电子设备的简化表示；
[0031]图2B是示出将能够电连接图2A的电子设备的栅极电极的栅极焊盘偏移定位的示意图；
[0032]图2C是在上述设备的前视图中示出将能够电连接图2A的电子设备的栅极电极的栅极焊盘偏移定位的表示；
[0033]图3是根据本公开的沿着横截面平面的电子设备的简化表示，其中第一晶体管和第二晶体管是常开晶体管并且是级联的；
[0034]图4是根据本公开的条款的形成第一晶体管的步骤的简化表示；
[0035]图5是根据本公开的条款的形成第二晶体管的步骤的简化表示；
[0036]图6是根据本公开的条款的组装步骤的简化表示；以及
[0037]图7是形成旨在电接触源极电极和栅极电极的焊盘的步骤的简化表示。
具体实施方式
[0038]图1示出了HEMT晶体管10。该HEMT晶体管10设置有叠层13，从正面11到背面12，该
叠层13包括绝缘层14、阻挡层15和沟道层16，沟道层16能够形成二维电子气体层形式的导电层16a。特别地，导电层16a在通道层16中从界面15a延伸，界面15a形成在阻挡层15与上述通道层16之间。
[0039]被选择用于形成阻挡层15和/或沟道层16的III
‑
V半导体材料可以包括氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)、Al
x
Ga1‑
x
N
x
三元合金、砷化镓(GaAs)、AlGaAs或InGaAs三元合金。例如，阻挡层15和沟道层16可以分别包括AlaGaN化合物和GaN。绝缘层14可以包括电介质材料，例如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)。
[0040]HEMT晶体管10还包括与导电层16a电接触的源极电极17和漏极电极18。例如，源极电极17和漏极电极18通过正面11露出，并且穿过绝缘层14和阻挡层15到达界面15a并且电接触导电层16a。源极电极17和漏极电极18可以部分地或整体地与导电层16a交叉。源极电极17和漏极电极18可以包括金属物质，例如铝，该金属物质填充形成在叠层13中的沟槽。
[0041]HEMT晶体管10还包括栅极电极19，该栅极电极19旨在施加能够控制导电层16a的状态的电压Vg。例如，一旦栅极电极19与源极电极17之间的电位差(标注为Vg
‑
Vs)大于HEMT晶体管10的阈值电压Vth特性，上述晶体管就处于导通状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：第一高电子迁移率HEMT晶体管；以及第二HEMT晶体管，其中所述第一HEMT晶体管包括从绝缘层向所述电子设备的第一面延伸的第一叠层，并且所述第二HEMT晶体管包括从所述绝缘层向所述电子设备的第二面延伸的第二叠层，所述第二面与所述第一面相对，所述第一叠层和所述第二叠层各自包括从所述绝缘层开始的阻挡层、和能够形成二维电子气的导电区域的沟道层；以及其中所述第一HEMT晶体管和所述第二HEMT晶体管共同具有源极电极、漏极电极和栅极电极。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述绝缘层包括二氧化硅。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述源极电极和所述漏极电极各自与所述绝缘层交叉，并且各自与所述第一叠层的所述沟道层的所述导电区域以及所述第二叠层的所述沟道层的所述导电区域接触。4.根据权利要求1所述的设备，还包括源极焊盘，所述源极焊盘布置在所述第一面上并且与所述源极电极接触。5.根据权利要求1所述的设备，还包括在所述第二晶体管的所述沟道层上的接触支撑件。6.根据权利要求1所述的设备，还包括栅极焊盘，所述栅极焊盘布置在所述第一面上并且与所述栅极电极接触。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一叠层和所述第二叠层彼此镜像。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一HEMT晶体管和所述第二HEMT晶体管具有相同的阈值电压。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一HEMT晶体管具有第一阈值电压，并且所述第二HEMT晶体管具有第二阈值电压，所述第二阈值电压与所述第一阈值电压不同。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一HEMT晶体管和所述第二HEMT晶体管是增强型高电子迁移率晶体管。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一HEMT晶体管和所述第二HEMT晶体管是耗尽型高电子迁移率晶体管。12.根据权利要求11所述的设备，还包括金属氧化物半导体场效应晶体管，其中所述源极电极被耦合到所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子，并且所述栅极电极耦合到所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端子。13.根据权利要求1所述的设备，其中所述沟道层各自包括GaN，并且所述阻挡层各自包括AlGaN三元合金。14.一种结构，包括：电介质层；第一叠层，在所述电介质层的第一面上，所述第一叠层包括第一III
‑
V半导体层和第二III
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V半导体层，所述第一III
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：埃克斯甘公司，
类型：发明
国别省市：