[發明專利]半導體結構、HEMT結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202210948255.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN115084262A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張耀中;陳柏智;余俊磊;蔡俊琳
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 李春秀

1.一種高電子遷移率晶體管HEMT結構，其包括：

溝道層；

第一額外的鋁(Al)擴散有源層，位于所述溝道層上方；

柵極電極，位于所述第一額外的Al擴散有源層上方；

源極/漏極電極，位于所述第一額外的Al擴散有源層上方；以及

第二額外的Al擴散有源層，部分地位于所述第一額外的Al擴散有源層上方，所述第二額外的Al擴散有源層位于所述源極/漏極電極與所述溝道層之間，且所述第二額外的Al擴散有源層未安置在所述柵極電極與所述溝道層之間；

其中相比于所述第一額外的Al擴散有源層，所述第二額外的Al擴散有源層的鋁(Al)原子濃度更高。

2.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

提供溝道層，有源層形成于其上；

對所述有源層的頂表面執行表面處理；

通過原子層沉積ALD在所述有源層的所述頂表面上方沉積氮化鋁(AlN)膜；以及

對AlN執行退火。

3.根據權利要求2所述的方法，其中對所述AlN執行所述退火包括：

對所述AlN執行所述退火以使Al原子從所述AlN膜擴散到所述有源層中，其中所述AlN膜中Al的濃度高于所述有源層中Al的濃度。

4.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

接納半導體襯底；

在所述半導體襯底上方形成有源層；

在所述有源層上方沉積氮化鋁(AlN)膜，所述AlN膜中Al的濃度高于所述有源層中Al的濃度；

對所述AlN膜執行退火，以在所述有源層中形成高Al擴散層；

在所述有源層上方形成柵極結構；以及

在所述柵極結構的每一側分別形成源電極和漏電極。

5.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

接納半導體襯底；

在所述半導體襯底上方形成過渡結構；

在所述過渡結構上方形成溝道層；

在所述溝道層上方形成有源層；

在所述有源層上方沉積氮化鋁(AlN)膜，所述AlN膜中Al的濃度高于所述有源層中Al的濃度；

對所述AlN膜執行退火，以在所述有源層中形成高Al擴散層；

在所述有源層上方形成柵極結構；以及

在所述柵極結構的每一側分別形成源電極和漏電極。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述在所述溝道層上方形成所述有源層包括：

在所述溝道層上方形成所述有源層，以沿著所述溝道層與所述有源層之間的界面在所述溝道層中產生二維電子氣2DEG。

7.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

提供溝道層，有源層形成于其上；

在第一溫度下在所述有源層的所述頂表面上執行退火；

在所述有源層的所述頂表面上方沉積氮化鋁(AlN)膜；以及

在第二溫度下對所述AlN執行退火，且所述第二溫度高于所述第一溫度。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述在所述有源層的所述頂表面上執行所述退火包括：

向所述有源層的所述頂表面供應氮基環境大氣。

9.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

提供溝道層，有源層形成于其上；

向所述有源層的所述頂表面供應氮基環境大氣；

在所述有源層的所述頂表面上方沉積氮化鋁(AlN)膜；以及

對所述AlN膜執行退火。

10.一種用于形成半導體結構的方法，其包括：

提供溝道層，有源層形成于其上；

對所述有源層的頂表面執行表面處理；

在所述有源層的所述頂表面上方沉積氮化鋁(AlN)膜；以及

對所述AlN膜執行退火以使Al原子從所述AlN膜擴散到所述有源層中，其中所述AlN膜中Al的濃度高于所述有源層中Al的濃度。