[發明專利]一種高電子遷移率晶體管及其制作方法

在審

• 申請號: 202211066037.5
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115440592A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 吳暢;郭濤;李程程;劉安
• 申請（專利權）人: 湖北九峰山實驗室
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335;H01L29/778;H01L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種高電子遷移率晶體管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一半導體襯底；

在所述半導體襯底表面上形成外延層；

在所述外延層表面的部分區域上形成電極結構；

形成覆蓋所述電極結構以及所述外延層的鈍化層；

其中，所述鈍化層包括：在第一方向上依次層疊的第一Al2O3層、SiO2層以及第二Al2O3層；所述第一方向垂直所述半導體襯底。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述SiO2層厚度占所述鈍化層總厚度的比例不小于16％。

3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述鈍化層的方法包括：在預設溫度下，通過原子外延生長，依次形成所述第一Al2O3層、所述SiO2層和所述第二Al2O3層。

4.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述預設溫度低于250℃。

5.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述鈍化層的方法包括：

在垂直于所述半導體襯底的方向上，依次形成多層所述鈍化層。

6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述外延層包括功能層以及位于所述功能層背離所述半導體襯底一側的帽層；

形成所述電極結構的方法包括：

在所述帽層的表面上形成源極和漏極，在平行于所述半導體襯底的方向上，位于所述源極和所述漏極之間的所述帽層包括：第一區域和位于所述第一區域兩側的第二區域；

形成覆蓋所述源極，所述漏極和所述帽層的刻蝕阻擋層；

在所述刻蝕阻擋層上形成第一開口，所述第一開口包括位于所述刻蝕阻擋層背離所述帽層的表面內的盲孔，以及基于所述盲孔形成的貫穿所述刻蝕阻擋層的通孔，所述通孔的孔徑小所述盲孔的孔徑；

基于所述第一開口，在所述第一區域上形成第二開口，所述第二開口的寬度大于所述通孔的孔徑；

基于所述第一開口，在所述功能層表面上形成柵極。

7.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述功能層的形成方法包括：

在所述半導體襯底的表面上形成超晶格層；

在所述超晶格層背離所述半導體襯底的一側形成緩沖層；

在所述緩沖層背離所述超晶格層的一側形成下勢壘層；

在所述下勢壘層背離所述緩沖層的一側形成下間隔層；

在所述下間隔層背離所述下勢壘層的一側形成溝道層；

在所述溝道層背離所述下間隔層的一側形成上間隔層；

在所述上間隔層背離所述溝道層的一側形成上勢壘層。

8.一種高電子遷移率晶體管，其特征在于，所述晶體管包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底表面上的外延層；

位于所述外延層部分區域表面上的電極結構；

覆蓋所述電極結構以及所述外延層的鈍化層；

其中，所述鈍化層包括：在第一方向上依次層疊的第一Al2O3層、SiO2層以及第二Al2O3層；所述第一方向垂直所述半導體襯底。

9.根據權利要求8所述的晶體管，其特征在于，所述SiO2層厚度占所述鈍化層厚度的比例大于16％。

10.根據權利要求8所述的晶體管，其特征在于，所述外延層包括：功能層以及位于所述功能層背離所述半導體襯底一側的帽層；

所述電極結構包括：

位于所述帽層表面上的源極和漏極，在平行于所述半導體襯底的方向上，位于所述源極和所述漏極之間的所述帽層包括：第一區域和位于第一區域兩側的第二區域；

覆蓋所述源極，所述漏極和所述帽層的刻蝕阻擋層；

位于所述刻蝕阻擋層上的第一開口，所述第一開口包括位于所述刻蝕阻擋層背離所述帽層的表面內的盲孔，以及基于所述盲孔形成的貫穿所述刻蝕阻擋層的通孔，所述通孔的孔徑小所述盲孔的孔徑；

位于所述第一區域上的第二開口，所述第二開口的寬度大于通孔的孔徑；

位于所述功能層表面上的柵極。