[發明專利]高電子遷移率晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201210129809.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103187436A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 許竣為;余俊磊;姚福偉;游承儒;楊富智;蔡俊琳
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，包括：

第一III-V族化合物層；

第二III-V族化合物層，設置在所述第一III-V族化合物層上方并且在組成上不同于所述第一III-V族化合物層，其中載流子溝道位于所述第一III-V族化合物層和所述第二III-V族化合物層之間；

源極部件和漏極部件，設置在所述第二III-V族化合物層上方；

p型層，設置在所述源極部件和所述漏極部件之間的所述第二III-V族化合物層的一部分上方；

柵電極，設置在所述p型層上方，其中所述柵電極包括耐熔金屬；以及

耗盡區，設置在所述載流子溝道中并位于所述柵電極下方。

2.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層被配置成耗盡所述耗盡區內的所述載流子溝道。

3.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層提升所述第一III-V族化合物層和所述第二III-V族化合物層的界面處的導帶E_c，從而到達高于所述第一III-V族化合物層和所述第二III-V族化合物層的界面處費米能級E_f的水平。

4.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層包括至少一種金屬氧化物并且具有p型導電性。

5.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層的厚度在從大約3nm到大約30nm的范圍內。

6.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層包括以下金屬或者其混合物的至少一種氧化物：Ni、Zn、Fe、Sn、Cu、Al、Ga、Sr。

7.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層包括：NiO_x、ZnO_x、FeO_x、SnO_x、CuAlO₂、CuGaO₂或者SrCu₂O₂。

8.根據權利要求1所述的HEMT，其中，所述p型層包括多種摻雜劑，所述多種摻雜劑包括磷(P)、P₂O₅、砷(As)或者Zn₃As₂。

9.一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，包括：

氮化鎵(GaN)層，設置在襯底上方；

氮化鋁(AlN)層，設置在所述GaN層上方；

源極部件和漏極部件，空間隔開并設置在所述AlN層上方，其中所述AlN層在所述源極部件和所述漏極部件之間具有基本平坦的頂面；

p型層的一部分，設置在所述AlN層的所述平坦的頂面上方；

柵電極，設置在所述p型層的一部分上方。

10.一種形成高電子遷移率晶體管(HEMT)的方法，所述方法包括：

在第一III-V族化合物層上方外延生長第二III-V族化合物層，其中載流子溝道位于所述第一III-V族化合物層和所述第二III-V族化合物層之間；

在所述第二III-V族化合物上方形成源極部件和漏極部件；

在所述源極部件和所述漏極部件之間的所述第二III-V族化合物層的一部分上方沉積p型層；

在所述p型層的一部分上方形成柵電極。