[發明專利]增強型高電子遷移率晶體管元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201911004925.2
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN112310215B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 陳智偉;溫文瑩
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/335
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周曉飛;許曼

1.一種增強型高電子遷移率晶體管元件，其特征在于，包括：

一通道層，配置于一基板上；

一阻擋層，配置于所述通道層上；

一反極化層，配置于所述阻擋層上；

一低溫氮化鋁層，配置于所述反極化層上；

一P型氮化鎵層，配置于所述低溫氮化鋁層上；

一柵極，配置于所述P型氮化鎵層上；以及

一源極與一漏極，配置于所述柵極兩側的所述低溫氮化鋁層上；

所述反極化層的材料包括In_XGa_1-XN，且X=0.15~0.3；

所述反極化層包括一梯度銦摻雜濃度，且所述梯度銦摻雜濃度是自鄰接所述阻擋層處朝向所述低溫氮化鋁層而由低至高變化。

2.如權利要求1所述的增強型高電子遷移率晶體管元件，其特征在于，所述低溫氮化鋁層的厚度在1nm~20nm之間。

3.如權利要求1所述的增強型高電子遷移率晶體管元件，其特征在于，所述反極化層的厚度大于10nm且小于80nm。

4.如權利要求1所述的增強型高電子遷移率晶體管元件，其特征在于，所述P型氮化鎵層的摻質為鎂。

5.如權利要求1所述的增強型高電子遷移率晶體管元件，其特征在于，更包括：

一緩沖層，位于所述通道層與所述基板之間；以及

一成核層，位于所述緩沖層與所述基板之間。

6.一種增強型高電子遷移率晶體管元件的制造方法，其特征在于，包括：

利用外延工藝，于一基板上依序形成一通道層、一阻擋層、一反極化層、一低溫氮化鋁層以及一P型氮化鎵層；

選擇性刻蝕所述P型氮化鎵層直到露出部分所述低溫氮化鋁層；以及

在所述P型氮化鎵層上形成一柵極，并同時在所述P型氮化鎵層兩側露出的所述低溫氮化鋁層上形成一源極與一漏極；

所述反極化層的材料包括In_XGa_1-XN，且X=0.15~0.3；

所述反極化層包括一梯度銦摻雜濃度，且所述梯度銦摻雜濃度是自鄰接所述阻擋層處朝向所述低溫氮化鋁層而由低至高變化。

7.如權利要求6所述的增強型高電子遷移率晶體管元件的制造方法，其特征在于，形成所述低溫氮化鋁層的溫度在700°C~800°C之間。

8.如權利要求6所述的增強型高電子遷移率晶體管元件的制造方法，其特征在于，形成所述通道層、所述阻擋層、所述反極化層以及所述P型氮化鎵層的溫度在1000°C以上。

9.如權利要求6所述的增強型高電子遷移率晶體管元件的制造方法，其特征在于，形成所述P型氮化鎵層所用的摻質為鎂。