[發明專利]用于控制將由設置在半導體上的結構吸收的具有預定波長的輻射的量的方法

在審

• 申請號: 201880068066.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111226304A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: K·程;K·T·阿拉維;A·D·威廉斯;C·J·麥克唐納;K·黃
• 申請（專利權）人: 雷聲公司
• 主分類號: H01L21/04
• 分類號: H01L21/04;H01L29/45;H01L21/263;H01L21/285
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉炳勝

一種提供與半導體的歐姆接觸部的層堆疊體，該堆疊體的下部金屬層被設置為與該半導體直接接觸；以及被設置在下部層之上的輻射吸收控制層，該輻射吸收控制層用于在用于使所述堆疊體與所述半導體合金化以形成歐姆接觸部的工藝期間，在使所述堆疊體暴露于輻射期間控制將在所述輻射吸收控制層中吸收的輻射能量的量。

技術領域

本公開總體上涉及用于在半導體上形成結構的方法，并且更具體地，涉及用于對這樣的結構加熱的方法。

背景技術

如本領域已知的，很多半導體器件需要對半導體上的各種機構加熱。例如，場效應晶體管(FET)使用歐姆接觸部作為源極接觸部和漏極接觸部。一種類型的FET是氮化鎵高電子遷移率晶體管(HEMT)，其具有與氮化鎵鋁(AlGaN)半導體層歐姆接觸的源電極和漏電極。GaN和AlGaN是寬帶隙半導體。在這些寬帶隙半導體上以良好的金屬形貌做成可靠的歐姆接觸部是困難的。已經用GaN和AlGaN上的各種金屬混合物嘗試了很多方式，所述金屬混合物例如，Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au、Ti/Al/Mo/Au、Ti/Al/Ta/Au和Ta/Al/Ta。已經通過改變堆疊體中的每一層的厚度嘗試了所述結構的變型。這些金屬方案需要高合金化溫度，例如，處于600℃到超過900℃的范圍內的合金化溫度，以形成歐姆接觸部。

一種用于提供所需的高合金化溫度的技術被稱為快速熱退火(RTA)工藝。在RTA合金化工藝當中，將具有很多有待處理的FET結構的晶圓置于RTA內，如圖2所示。使用加熱燈通過輻射對歐姆金屬加熱，例如，所述加熱燈是鹵鎢加熱燈，其輻射能量主要處于可見輻射波段中，并且在紅外波段中延伸并且略微處于紫外波段中。

發明內容

根據本發明，提供了一種用于控制將由被設置在半導體上的結構吸收的具有預定波長的輻射的量的方法，其包括：(A)在所述結構之上提供材料層，這樣的材料具有根據將由所述結構吸收的輻射的量而選擇的反射率；以及(B)使所述結構與其上的所述材料層經受具有所述預定波長的輻射。

在一個實施例中，提供了一種用于半導體的歐姆接觸部。所述歐姆接觸部包括層堆疊體，所述層堆疊體包括：被設置為與所述半導體直接接觸的下部金屬層；以及被設置在所述下部層之上的輻射吸收控制層，所述輻射吸收控制層用于在用于使所述堆疊體與所述半導體合金化以形成歐姆接觸部的工藝期間，在使所述堆疊體暴露于輻射期間控制將在所述輻射吸收控制層中吸收的輻射能量的量。

在一個實施例中，提供了一種用于半導體的歐姆接觸部。所述歐姆接觸部包括層堆疊體，所述層堆疊體包括：被設置為與所述半導體直接接觸的下部金屬層；被設置在所述下部金屬層之上的中間層，所述中間層對具有預定波長的輻射能量具有預定能量吸收系數；以及被設置在所述中間層之上的輻射吸收層，上部層對該輻射能量具有的預定能量吸收系數比所述中間層對所述輻射能量的所述預定能量吸收系數高至少一個數量級。

在一個實施例中，所述中間層具有預定電阻率，并且其中，所述上部層具有的預定電阻率比所述中間層的所述預定電阻率低至少一個數量級。

在一個實施例中，輻射能量是紅外輻射能量。

在一個實施例中，輻射能量包括波長的預定波段。

在一個實施例中，提供了一種使用具有預定波長的輻射來形成與半導體層的歐姆接觸部的方法，包括：(A)提供歐姆接觸堆疊體，所述歐姆接觸堆疊體包括：頂層，所述頂層包括對具有預定波長的輻射能量具有預定能量吸收系數的金屬層，所述頂層的預定能量吸收系數是根據將由用于形成歐姆接觸部的歐姆接觸堆疊體吸收的輻射能量的量而選擇的；以及處于所述頂層下方并且與所述半導體層接觸的導電層；以及(B)對所述歐姆接觸堆疊體與所述半導體層進行退火以形成歐姆接觸部，包括使所述堆疊體的頂層暴露于具有所述預定波長的所述輻射能量。