[發(fā)明專利]具有厚度沿晶體管寬度變化的半導(dǎo)體層的高電子遷移率晶體管在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201880053612.3 | 申請(qǐng)日： | 2018-04-02 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111213244A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張坤好;N·喬杜里 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 三菱電機(jī)株式會(huì)社 |
| 主分類號(hào)： | H01L29/778 | 分類號(hào)： | H01L29/778;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/20 |
| 代理公司： | 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 劉久亮;黃綸偉 |
| 地址： | 日本*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 厚度 晶體管 寬度 變化 半導(dǎo)體 電子 遷移率 | ||
1.一種高電子遷移率晶體管HEMT，該HEMT包括：
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括形成異質(zhì)結(jié)的覆蓋層和溝道層，使得在覆蓋層和所述溝道層的界面處形成二維電子氣；以及
一組電極，所述一組電極包括沉積在所述覆蓋層上的源極、漏極和柵極，其中，所述柵極沿著所述HEMT的長(zhǎng)度布置在所述源極和所述漏極之間，其中，所述覆蓋層的至少在所述柵極下方的厚度沿著所述HEMT的寬度而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，所述覆蓋層的在所述柵極下方的截面具有包括至少兩個(gè)趨勢(shì)和至少兩個(gè)豎直部的階梯狀形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，所述覆蓋層的在所述柵極外部的厚度是恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HEMT，該HEMT還包括：
介電層，該介電層被布置在所述柵極和所述覆蓋層之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HEMT，其中，所述趨勢(shì)具有相同的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HEMT，其中，所述趨勢(shì)具有不同的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HEMT，其中，所述豎直部具有相同的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HEMT，其中，所述豎直部具有不同的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，所述源極與所述柵極之間的距離大于所述柵極與所述漏極之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，所述溝道層的材料包括氮化鎵GaN、氮化銦鎵InGaN、砷化鎵GaAs和砷化銦鎵InGaAs中的一種或組合，并且其中，所述覆蓋層的材料包括氮化鋁鎵AlGaN、氮化銦鎵InGaN、氮化鋁AlN、砷化鋁鎵AlGaAs、砷化鋁AlAs和砷化銦鋁鎵InAlGaAs中的一種或組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，半導(dǎo)體層夾置在所述柵極和所述覆蓋層之間，并且其中，所夾置的半導(dǎo)體層摻雜有導(dǎo)電性與載流子溝道的導(dǎo)電性相反的雜質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述HEMT，其中，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括位于所述溝道層下方的后阻擋層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的HEMT，其中，所述后阻擋層是p摻雜的。
14.一種用于制造高電子遷移率晶體管HEMT的方法，該方法包括以下步驟：
提供基板和具有至少一個(gè)載流子溝道的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；
蝕刻所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以限定所述HEMT的有源區(qū)；
通過(guò)金屬沉積、剝離和快速熱退火中的一種或組合來(lái)形成源極和漏極；
通過(guò)重復(fù)光刻和蝕刻來(lái)形成具有變化的厚度的覆蓋層；以及
形成柵極。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HEMT，其中，所述覆蓋層的在所述柵極下方的截面具有包括至少兩個(gè)趨勢(shì)和至少兩個(gè)豎直部的階梯狀形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，使用電子束物理氣相沉積EBPVD、焦耳蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積和濺射工藝中的一種或組合來(lái)形成所述電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，使用化學(xué)氣相沉積CVD、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積MOCVD、分子束外延MBE、金屬有機(jī)氣相外延MOVPE、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積PECVD和微波等離子體沉積中的一種或組合，來(lái)制作所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的層。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括以下步驟：
在所述溝道層下方形成后阻擋層。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括以下步驟：
使用原子層沉積ALD、化學(xué)氣相沉積CVD、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積MOCVD、分子束外延MBE、金屬有機(jī)氣相外延MOVPE、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積PECVD和微波等離子體沉積中的一種或組合，在所述柵極下方形成介電層。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過(guò)對(duì)一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過(guò)施加于器件的磁場(chǎng)變化可控的
