[發明專利]帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201911395004.3
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN110943127A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 賀潔;王書昶;張雄;黃飛明;勵曄
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L29/40
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;涂三民

1.一種帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管，包括襯底（1）、緩沖層（2）、勢壘層（3）、源極金屬（4）、漏極金屬（5）、第一鈍化層（61）、第二鈍化層（62）、P型柵極（7）、柵極金屬（8）與肖特基結型場板（9）；其特征是：

在襯底（1）的上表面固定有緩沖層（2），在緩沖層（2）的上表面固定有勢壘層（3），在勢壘層（3）的上表面固定有源極金屬（4）、第一鈍化層（61）、P型柵極（7）、肖特基結型場板（9）、第二鈍化層（62）與漏極金屬（5），源極金屬（4）的右端面與第一鈍化層（61）的左端面相接，第一鈍化層（61）的右端部分延伸到P型柵極（7）的上方，P型柵極（7）的右端面與肖特基結型場板（9）的左端面相接，肖特基結型場板（9）的右端部分延伸到第二鈍化層（62）的上方，第二鈍化層（62）的右端面與漏極金屬（5）的左端面相接；

在延伸到P型柵極（7）上方的第一鈍化層（61）上開設有連通孔，在連通孔內以及P型柵極（7）上方的第一鈍化層（61）的上表面設有柵極金屬（8），且柵極金屬（8）和肖特基結型場板（9）采用同一種金屬制作。

2.根據權利要求1所述的帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管，其特征是：所述源極金屬（4）的厚度大于第一鈍化層（61）的厚度。

3.根據權利要求1所述的帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管，其特征是：所述漏極金屬（5）的厚度大于第二鈍化層（62）的厚度。

4.根據權利要求1所述的帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管，其特征是：所述肖特基結型場板（9）采用功函數在4.6eV~5.8eV之間的金屬。

5.一種帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管的制造方法包括以下步驟：

第一步：利用等離子體增強化學氣相沉積設備，在由襯底（1）、緩沖層（2）和勢壘層（3）組成的晶圓的上表面沉積P型氮化鎵層；

第二步：利用光刻工藝將P型柵極（7）區域以外的P型氮化鎵層刻蝕掉而形成P型柵極（7）；

第三步：利用等離子體增強化學氣相沉積設備，在勢壘層（3）和P型柵極（7）的上表面沉積出鈍化層；

第四步：利用刻蝕工藝對鈍化層進行刻蝕，將勢壘層（3）與源極金屬（4）、勢壘層（3）與漏極金屬（5）以及勢壘層（3）與肖特基結型場板（9）相互接觸區域上方的鈍化層刻蝕掉，形成第二鈍化層（62）與右端部分延伸到P型柵極（7）上方的第一鈍化層（61）；

第五步：在P型柵極（7）上加工出連通孔，在連通孔內與P型柵極（7）的部分上表面以及肖特基結型場板（9）區域采用同一種金屬形成柵極金屬（8）和右端部分延伸到第二鈍化層（62）上方的肖特基結型場板（9）；

第六步：利用沉積和刻蝕工藝，在對應源極金屬（4）和漏極金屬（5）位置的勢壘層（3）的上表面形成源極金屬（4）和漏極金屬（5）。

6.根據權利要求5所述的帶有肖特基結型場板的高電子遷移率晶體管的制造方法，其特征是：所述P型氮化鎵層的摻雜濃度為1×10¹⁸cm^-3~1×10²¹cm^-3、厚度為60nm~120nm。