[發明專利]電子器件

在審

• 申請號: 201910911031.5
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110970488A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 皮特·莫昂;奧羅拉·康斯坦特;彼得·科龐;阿布舍克·班納吉
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/41;H01L29/778
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;馬芬

本發明公開了一種電子器件。該電子器件可以包括溝道層、第一載流子供應層、HEMT的柵極電極和HEMT的漏極電極。HEMT可以具有沿著溝道層和第一載流子供應層之間的界面的2DEG。在一個方面，2DEG可以具有在漏極電極和柵極電極之間的點處為最高的最高密度。在另一個方面，HEMT還可以包括第一載流子供應層和第二載流子供應層，其中第一載流子供應層設置在溝道層和第二載流子供應層之間。第二載流子供應層在漏極電極和柵極電極之間的位置處為較厚的。在另外的方面，形成電子器件的方法可以包括HEMT。在一個具體實施方案中，第一載流子供應層和第二載流子供應層可以從下面層外延生長。

技術領域

本公開涉及電子器件，并且更具體地講，涉及包括具有非均勻二維電子氣的晶體管的電子器件。

背景技術

高電子遷移率晶體管可以允許非常高的電流在其漏極和源極之間流動。電流可以是以經由二維電子氣從源極電極流到漏極電極的電子的形式。對于耗盡型晶體管，二維電子氣的密度在源極電極與漏極電極之間可以是基本均勻的。增強型晶體管可以在柵極-源極電壓為0V時關斷，并且可以在這種電壓超過閾值電壓時導通。致密二維電子氣允許導通狀態電阻是低的；然而，在關斷狀態偏置條件下，更強電子氣是以增加的漏極-柵極電壓和柵極電極的漏極側處的更高電場為代價的。增加的電壓和電場可能不利地影響晶體管的可靠性。期望增強型高電子遷移率晶體管的改進性能。

發明內容

本發明要解決的問題是在不顯著增加高電子遷移率晶體管的閾值電壓、接觸電阻或兩者的情況下減少導通狀態電阻。

在一方面，提供了電子器件。電子器件包括：溝道層；第一載流子供應層，該第一載流子供應層覆蓋在溝道層上面；高電子遷移率晶體管的柵極電極，該柵極電極覆蓋在溝道層上面；和高電子遷移率晶體管的漏極電極，該漏極電極覆蓋在溝道層上面。高電子遷移率晶體管具有沿著溝道層和第一載流子供應層之間的界面的二維電子氣，二維電子氣在第一點鄰近具有第一密度、在第二點鄰近具有第二密度，在第三點鄰近具有第三密度，與第二點和第三點相比，柵極電極更靠近第一點，與第一點和第二點相比，漏極電極更靠近第三點，第二點設置在第一點和第三點之間，并且第二密度大于第一密度和第三密度中的每一者。

在一個實施方案中，柵極電極不覆蓋在第一點上面。

在另一個實施方案中，電子器件還包括第二載流子供應層，與第一點相比，該第二載流子供應層在第二點上方更厚。

在另一個方面，提供了電子器件。電子器件包括：溝道層；第一載流子供應層，該第一載流子供應層覆蓋在溝道層上面；高電子遷移率晶體管的柵極電極，該柵極電極覆蓋在溝道層上面；高電子遷移率晶體管的漏極電極，該漏極電極覆蓋在溝道層上面；和第二載流子供應層。第二載流子供應層包括第一膜和第二膜，該第一膜覆蓋在第一載流子供應層上面，該第二膜覆蓋在第一膜上面，其中與第二膜相比，柵極電極更靠近第一膜，并且與柵極電極相比，第二膜更靠近漏極電極。

在一個實施方案中，漏極電極覆蓋在第二載流子供應層的第一膜上面而不是第二膜上面。

在另一個實施方案中，電子器件還包括柵極電極上方的介電層，其中介電層包括第一部分，該第一部分具有在朝向漏極電極的第一方向上延伸的第一長度。

在一個具體實施方案中，介電層包括第二部分，該第二部分沿著柵極電極的側壁放置，與第一部分鄰接，并且與第一部分相比更遠離漏極電極。

在另一個具體實施方案中，電子器件還包括高電子遷移率晶體管的源極電極。介電層包括第二部分，該第二部分具有在朝向源極電極并與第一方向相反的第二方向上延伸的第二長度，其中第二長度比第一長度短；或者不包括具有沿著第二方向從柵極電極朝向源極電極延伸的長度的部分。

在又一個實施方案中，電子器件還包括蝕刻停止層，該蝕刻停止層覆蓋在第一載流子供應層上面，其中柵極電極覆蓋在蝕刻停止層上面。