[發(fā)明專利]高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)以及其制作方法

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• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN112216741A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張峻銘;廖文榮
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/06;H01L21/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種高電子遷移率晶體管(high electron mobility transistor,HEMT)的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含：

氮化鎵層；

氮化鋁鎵層，位于該氮化鎵層上；

絕緣摻雜區(qū)，位于該氮化鎵層與該氮化鋁鎵層中；以及

兩側(cè)壁絕緣結(jié)構(gòu)，分別位于該絕緣摻雜區(qū)的兩側(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該絕緣摻雜區(qū)包含有多個摻雜離子，該些摻雜離子包含有氦(He)、磷(P)、氬(Ar)、氮(N)、氧(O)或砷(As)離子。

3.如權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該兩側(cè)壁絕緣結(jié)構(gòu)包含有絕緣層，位于兩凹槽中，且該兩凹槽分別位于該絕緣摻雜區(qū)的兩側(cè)。

4.如權(quán)利要求3所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該絕緣層覆蓋于該絕緣摻雜區(qū)上。

5.如權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中部分該氮化鎵層與部分該氮化鋁鎵層之間包含有二維電子氣層。

6.如權(quán)利要求5所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該二維電子氣層不位于該絕緣摻雜區(qū)中。

7.如權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，還包含有緩沖層，位于該氮化鎵層下方。

8.如權(quán)利要求7所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該絕緣摻雜區(qū)的范圍包含部分該氮化鎵層、部分該氮化鋁鎵層以及部分該緩沖層。

9.如權(quán)利要求1所述的高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)，其中該兩側(cè)壁絕緣結(jié)構(gòu)中的至少一個該側(cè)壁絕緣結(jié)構(gòu)的底面低于該絕緣摻雜區(qū)的底面。

10.一種形成高電子遷移率晶體管(high electron mobility transistor,HEMT)的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，包含：

形成氮化鎵層；

形成氮化鋁鎵層于該氮化鎵層上；

進行摻雜步驟，以摻雜多個離子于該氮化鎵層與該氮化鋁鎵層中，并且在該氮化鎵層與該氮化鋁鎵層中形成絕緣摻雜區(qū)；

形成兩凹槽于該絕緣摻雜區(qū)的兩側(cè)；以及

填入絕緣層于該兩凹槽中，并形成兩側(cè)壁絕緣結(jié)構(gòu)分別位于該絕緣摻雜區(qū)的兩側(cè)。

11.如權(quán)利要求10所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中該絕緣摻雜區(qū)包含有多個摻雜離子，該些摻雜離子包含有氦(He)、磷(P)、氬(Ar)、氮(N)、氧(O)或砷(As)離子。

12.如權(quán)利要求10所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中還包含:

在該氮化鋁鎵層形成后，形成第一圖案化光致抗蝕劑層于該氮化鋁鎵層上；以及

在該摻雜步驟后，移除該第一圖案化光致抗蝕劑層。

13.如權(quán)利要求10所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中還包含:

在該摻雜步驟后，形成第二圖案化光致抗蝕劑于該氮化鋁鎵層上；以及

進行蝕刻步驟，移除部分該氮化鎵層與該氮化鋁鎵層，并形成該兩凹槽。

14.如權(quán)利要求10所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中該絕緣層覆蓋于該絕緣摻雜區(qū)上。

15.如權(quán)利要求10所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中部分該氮化鎵層與部分該氮化鋁鎵層之間包含有二維電子氣層。

16.如權(quán)利要求15所述的形成高電子遷移率晶體管的絕緣結(jié)構(gòu)的方法，其中該二維電子氣層不位于該絕緣摻雜區(qū)中。