[發明專利]具有優化的混合漏極接觸的場效應晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201580060895.0
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107078153A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: S·德拉熱;B·卡內茲;R·奧布里;O·雅德爾;N·米歇爾;M·瓦利
• 申請（專利權）人: 泰勒斯公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/40;H01L29/417;H01L29/778;H01L29/812
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

技術領域

本發明的領域是場效應元件，尤其是這樣的晶體管：其應用領域為RF頻率和電力電子學。本發明更具體地關注于場效應元件的漏極接觸(contact)的接入阻抗和接觸的制造，同時便利于能夠表現出不同的特性的元件的集中制造，特別是對于具有亞微米柵極尺寸的元件。

背景技術

通常，場效應晶體管使用三個接觸來接觸半導體棒：

-歐姆源極接觸；

-柵極，其對應于可以是肖特基(金屬-半導體)型的接觸或與載流子在其中傳播的半導體的類型相反的半導體的結；

-歐姆漏極接觸；

圖1示出了場效應晶體管的示意圖。常規方案是使用接受電壓Vds的兩個歐姆漏極CD和源極CS接觸，以用于注入和收集載流子(其由電流lds來示意性地表示)，載流子的流動由引至柵極G的水平的電壓Vgs來控制。

這種類型的元件被廣泛使用，并且在介紹性的文章中得到描述，這些文章特別地包括：Physique des semiconducteurs et des composants électroniques(The physics of semiconductors and electronic components)Cours et exercises(Courses and exercises)，Henry Mathieu,HervéFanet系列：Sciences Sup,Dunod 2009年第5版-EAN13：978100516438。

通常，歐姆接觸與所謂的肖特基接觸區別在于電流的改變根據施加的電壓的函數。對于歐姆接觸，該函數是線性的并且通過0，而對于肖特基接觸，該函數對于非零電流表現出最小閾值電壓V_min。

必須以這樣的方式制造簡單歐姆接觸：在歐姆接觸和待接觸的半導體之間沒有能量勢壘妨礙越過界面(這限制接入阻抗)。

用于制造歐姆接觸的常規方案依賴于三種不相互排斥的方法。重要的是，由于不同的原因(熱預算、不可行的異質結構、不足的最大摻雜等)，半導體材料不能容易地使用所有三種方法。

更具體地，這些方法如下所示：

-金屬合金與半導體的相互擴散；

-半導體的非常高的摻雜，這使得可以大大減小空間電荷區的厚度，因此可以通過隧穿或等效效應而穿過肖特基勢壘；

-通過能帶工程(其導致在界面處不存在肖特基勢壘)而在金屬電極下使用半導體合金。

這三種方法都需要高熱預算，且對于一些半導體材料來說，在金屬-半導體界面處的接觸阻抗仍然太高，并且影響器件的電學性能水平。因此，需要尋找這樣的方案：其可以減小接入阻抗，特別是漏極接觸的接入阻抗。申請人從這樣的觀察開始：與常規歐姆接觸的接觸阻抗相比，該接觸阻抗在正向偏置的肖特基接觸的情況下更低。并且申請人提出了涉及包括混合漏極接觸的場效應晶體管的方案，以解決提出的問題。

應該指出的是，已經提出了肖特基接觸的使用，特別是在A Girardot，A Henkel，S.L Delage，M.-A DiForte-Poisson，E.Chartier.D.Floriot,S.Cassette和P.A.Rolland的文章“High performance collector-up lnGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor with Schottky contact”，(Electronics Letters，第35卷，670-672頁，1999)或以下文章：X.Zhao,J.W.Chung,H.Tang,T.Palacios的“Schottky Drain AIGaN/GaN HEMTs for mm-wave Applications”，1-4244-1 102-5/07 2007IEEE。這種方法的缺點在于顯著浪費的電壓，因為結必須正向傳遞以導通。

發明內容

因此，在本文中，本發明的主題是包括襯底和具有溝道區域的半導體結構的場效應晶體管，所述晶體管包括漏極接觸、源極接觸和柵極，所述源極接觸和漏極接觸可以在溝道區域中形成電荷載流子流，所述流受到所述柵極控制，其特征在于：

-所述漏極接觸是包括至少一個基本歐姆連續漏極接觸和一個基本肖特基漏極接觸的混合漏極接觸，所述混合漏極接觸與所述半導體結構齊平(affleurant)；

-所述基本肖特基漏極接觸與所述基本歐姆漏極接觸部分或完全重疊。