[發(fā)明專(zhuān)利]高電子遷移率晶體管器件及制作高電子遷移率晶體管的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111656493.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114725213A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿布舍克·班納吉;皮特·莫昂;赫伯特·德維利斯古威爾;彼得·科龐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/778
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/778;H01L29/423;H01L29/417;H01L21/335
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;姚開(kāi)麗

本發(fā)明描述了高電子遷移率晶體管器件及制作高電子遷移率晶體管的方法，該高電子遷移率晶體管(HEMT)器件具有環(huán)形柵極、設(shè)置在環(huán)形柵極內(nèi)的漏極區(qū)以及設(shè)置在環(huán)形柵極周?chē)沫h(huán)形源極區(qū)。環(huán)形柵極和環(huán)形源極區(qū)可以形成完整的圓圈。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)涉及高電子遷移率晶體管(HEMT)器件及其制作高電子遷移率晶體管的方法。

背景技術(shù)

HEMT是一種應(yīng)用電流溝道的晶體管，該電流溝道是在具有不同帶隙的兩種材料之間的邊界處使用異質(zhì)結(jié)而形成的。例如，相對(duì)寬的帶隙材料諸如AlGaN(氮化鋁鎵)可摻雜有n型雜質(zhì)，并且被用于與無(wú)摻雜的相對(duì)窄的帶隙材料諸如GaN(氮化鎵)形成結(jié)。然后，達(dá)到平衡，其中窄帶隙材料具有形成二維電子氣(2DEG)的過(guò)量多數(shù)載流子。因此，并且由于窄帶隙材料不具有通過(guò)散射而中斷電流的摻雜雜質(zhì)，因此除了其他優(yōu)點(diǎn)外，HEMT器件還提供非常高的開(kāi)關(guān)速度、高增益和高功率應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)一般方面，高電子遷移率晶體管(HEMT)器件可以包括：漏極；位于漏極周?chē)沫h(huán)形柵極；位于環(huán)形柵極周?chē)脑礃O；和漏極觸點(diǎn)，該漏極觸點(diǎn)利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的漏極通孔連接部來(lái)連接到漏極。該HEMT器件可以包括源極觸點(diǎn)和柵極觸點(diǎn)，該源極觸點(diǎn)利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的源極通孔連接部來(lái)連接到源極，該柵極觸點(diǎn)利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的柵極通孔連接部來(lái)連接到環(huán)形柵極。

根據(jù)另一一般方面，高電子遷移率晶體管(HEMT)器件可以包括：第一漏極；位于第一漏極周?chē)牡谝画h(huán)形柵極；第二漏極；和第二環(huán)形柵極，該第二環(huán)形柵極位于第二漏極周?chē)⑦B接到第一柵極和柵極焊盤(pán)。該HEMT器件可以包括位于第一環(huán)形柵極和第二環(huán)形柵極周?chē)脑礃O。該HEMT器件可以包括：漏極流道，該漏極流道利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的第一漏極通孔連接部來(lái)連接到第一漏極，并且利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的第二漏極通孔連接部來(lái)連接到第二漏極；源極流道，該源極流道利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的第一源極通孔連接部和第二源極通孔連接部來(lái)連接到源極；和柵極觸點(diǎn)，該柵極觸點(diǎn)利用穿過(guò)至少一個(gè)介電層的至少一個(gè)柵極通孔連接部來(lái)連接到柵極焊盤(pán)。

根據(jù)另一一般方面，制作高電子遷移率晶體管(HEMT)的方法可以包括：形成漏極周?chē)沫h(huán)形柵極，該環(huán)形柵極包括具有設(shè)置在其上的柵極金屬的pGaN層；形成到漏極的漏極觸點(diǎn)；以及形成到位于環(huán)形柵極周?chē)脑礃O的源極觸點(diǎn)。該方法可以包括：在環(huán)形柵極、漏極觸點(diǎn)和源極觸點(diǎn)上形成至少一個(gè)介電層；形成穿過(guò)至少一個(gè)介電層的到漏極觸點(diǎn)的漏極通孔連接部；形成穿過(guò)至少一個(gè)介電層的到源極觸點(diǎn)的源極通孔連接部；以及形成穿過(guò)至少一個(gè)介電層的到柵極的柵極通孔連接部。

根據(jù)另一一般方面，高電子遷移率晶體管(HEMT)器件可以包括：多個(gè)連接的部分環(huán)形柵極；多個(gè)漏極，這些漏極中的一個(gè)漏極設(shè)置在部分環(huán)形柵極中的每一者內(nèi)；和沿著多個(gè)連接的部分環(huán)形柵極設(shè)置的多個(gè)連接的部分環(huán)形源極。該HEMT器件可以包括：將多個(gè)漏極中的每一者彼此連接的漏極金屬；連接到多個(gè)連接的部分環(huán)形柵極的柵極金屬；和連接到多個(gè)連接的部分環(huán)形源極的源極金屬。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)在附圖和以下描述中闡明。其他特征將從說(shuō)明書(shū)和附圖中以及從權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是具有環(huán)形HEMT單元的三維HEMT器件的示例性實(shí)施方式的頂視圖。

圖2是沿線(xiàn)AA截取的圖1的剖視圖。

圖3是沿線(xiàn)BB截取的圖1的剖視圖。

圖4是沿線(xiàn)CC截取的圖1的剖視圖。

圖5是沿線(xiàn)DD截取的圖1的剖視圖。

圖6是沿線(xiàn)EE截取的圖1的剖視圖。

圖7是用于制作圖1的HEMT器件的第一示例性工藝步驟的頂視圖。

圖8是用于制作圖1的HEMT器件的第二示例性工藝步驟的頂視圖。