[發(fā)明專利]具有改進的擊穿電壓性能的高電子遷移率晶體管結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210553818.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103178107A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 姚福偉;許竣為;游承儒;余俊磊;楊富智;熊志文;黃敬源
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/10;H01L21/335
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，包括：

硅襯底；

非故意摻雜氮化鎵(UID?GaN)層，位于所述襯底上方；

供給層，位于所述UID?GaN層上方；

載流子溝道層，位于所述UID?GaN層和所述供給層的界面處；

柵極結構、漏極、和源極，都位于所述供給層上方，所述柵極結構設置在所述漏極和所述源極之間；

鈍化層，位于所述柵極結構和所述漏極之間的所述供給層的上方，所述鈍化層的介電常數(shù)小于所述供給層的介電常數(shù)；

其中，所述載流子溝道層具有比位于所述柵極結構和所述漏極之間的漂移區(qū)中的所述UID?GaN層更小的表面積。

2.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，其中，所述載流子溝道層的最小寬度是所述UID?GaN層的寬度的50％或者大于所述UID?GaN層的寬度的50％。

3.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，其中，所述供給層在所述漂移區(qū)中是不連續(xù)的。

4.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，其中，所述供給層在所述漂移區(qū)的一個或多個部分的厚度為約3納米或者小于3納米。

5.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，其中，所述鈍化層包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳摻雜氧化硅、碳摻雜氮化硅或者碳摻雜氮氧化硅。

6.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，還包括鄰接柵極邊緣的埋氧層，所述埋氧層被所述供給層包圍。

7.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，還包括位于所述柵極結構上方的場板。

8.根據(jù)權利要求1所述的HEMT，其中，所述供給層包含未摻雜氮化鋁或者未摻雜氮化鎵鋁。

9.一種高電子遷移率晶體管(HEMT)，包括：

硅襯底；

非故意摻雜氮化鎵(UID?GaN)層，位于所述襯底上方；

供給層，位于所述UID?GaN層上方；

載流子溝道層，位于所述UID?GaN層和所述供給層的界面處；

柵極結構、漏極、和源極，都位于所述供給層上方，所述柵極結構設置在所述漏極和所述源極之間；其中，所述供給層在所述柵極結構和所述漏極之間的漂移區(qū)中具有一個或多個通孔；以及

鈍化層，位于所述供給層上方并填充所述一個或多個通孔。

10.一種方法，包括：

提供硅襯底；

在所述硅襯底上方外延生長氮化鎵(GaN)層；

在所述GaN層上方外延生長供給層；

蝕刻所述供給層的一部分；

在所述供給層上方沉積鈍化層并且填充所述供給層的經(jīng)蝕刻的所述部分；

在所述供給層上形成源極和漏極；

在所述源極和所述供給層的經(jīng)蝕刻的所述部分之間形成柵極結構；

在所述柵極結構、所述源極、和所述漏極上方沉積接觸件。