[發明專利]半導體器件和形成半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201910576064.9
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110660844B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 葉佳靈;陳京玉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L29/205;H01L21/335;H01L29/778
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

提供了高電子遷移率晶體管(HEMT)器件及其形成方法。該方法包括在襯底上方形成第一III?V族化合物層。在第一III?V族化合物層上方形成第二III?V族化合物層。第二III?V族化合物層比第一III?V族化合物層具有更大的帶隙。在第二III?V族化合物層上方形成第三III?V族化合物層。第三III?V族化合物層和第一III?V族化合物層包括相同的III?V族化合物。沿著第三III?V族化合物層的最頂表面和側壁形成鈍化層。在第二III?V族化合物層上方形成第四III?V族化合物層。第四III?V族化合物層比第一III?V族化合物層具有更大的帶隙。本發明的實施例還涉及半導體器件和形成半導體器件的方法。

技術領域

本發明的實施例涉及半導體器件和形成半導體器件的方法。

背景技術

在半導體技術中，由于高遷移率值，III族-V族(或III-V族)半導體化合物用于形成各種集成電路器件，諸如高功率場效應晶體管、高頻晶體管和高電子遷移率晶體管(HEMT)。HEMT是場效應晶體管，包含靠近具有不同帶隙的兩種材料之間的結(稱為異質結)的二維電子氣體(2DEG)層或二維空穴氣體(2DHG)層。將2DEG層(而不是通常用于金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的情況的摻雜區域)用作溝道。與MOSFET相比，HEMT具有許多吸引人的特性，包括高電子遷移率、高頻信號傳輸的能力等。

發明內容

本發明的實施例提供了一種形成半導體器件的方法，包括：在襯底上方形成第一III-V族化合物層；在所述第一III-V族化合物層上方形成第二III-V族化合物層，所述第二III-V族化合物層比所述第一III-V族化合物層具有更大的帶隙；在第二III-V族化合物層上方形成第三III-V族化合物層，所述第三III-V族化合物層和所述第一III-V族化合物層包括相同的III-V族化合物；沿著所述第三III-V族化合物層的最頂表面和側壁形成鈍化層；以及在所述第二III-V族化合物層上方形成第四III-V族化合物層，所述第四III-V族化合物層比所述第一III-V族化合物層具有更大的帶隙。

本發明的另一實施例提供了一種形成半導體器件的方法，包括：在襯底上方形成GaN層；在所述GaN層上方形成第一AlGaN層；在所述第一AlGaN層上方形成p摻雜GaN層；在所述p摻雜GaN層和所述第一AlGaN層上方毯式沉積介電材料；從所述第一AlGaN層的最上表面上方去除所述介電材料的部分，所述介電材料的沿著所述p摻雜GaN層的最頂表面和側壁延伸的剩余部分形成鈍化層；以及在所述第一AlGaN層上方形成第二AlGaN層，所述第二AlGaN層比所述第一AlGaN層具有更大的鋁含量。

本發明的又一實施例提供了一種半導體器件，包括：襯底；GaN層，位于所述襯底上方；第一AlGaN層，位于所述GaN層上方；p摻雜GaN層，位于所述第一AlGaN層上方，所述p摻雜GaN層的寬度小于所述第一AlGaN層的寬度；以及第二AlGaN層，位于所述第一AlGaN層上方，所述第二AlGaN層比所述第一AlGaN層具有更大的鋁含量。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1至圖5、圖6A、圖6B和圖7至圖18示出了根據一些實施例的形成HEMT器件的各個中間步驟的截面圖。

圖19是根據一些實施例的示出形成HEMT器件的方法的流程圖。

具體實施方式