场效应晶体管的半导体材料堆叠的上表面的多层钝化制造技术

本发明专利技术涉及一种场效应晶体管，其包括半导体材料的堆叠(Emp)，该堆叠的上表面(14)被包括两个子层的钝化层(16)覆盖，两个子层为：第一子层(16a)，其在第二低强度区域(Z2)上延伸，所述第一子层(16a)包括具有电击穿电场Ecl1的第一材料，所述第一子层(16a)的负载严格小于堆叠的所述上表面(14)的负载；以及第二子层(16b)，其在第一高强度区域(Z1)上延伸并且覆盖所述第一子层(16a)，所述第二子层(16b)包括第二材料，所述第二材料的电击穿电场Ecl2严格大于Ecl1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】场效应晶体管的半导体材料堆叠的上表面的多层钝化
本专利技术涉及高电子迁移率晶体管(HEMT)类型的场效应晶体管。更确切而言，本专利技术涉及这样的堆叠：由该堆叠制造HMET，该HMET用作低噪声放大器或功率放大器，用作开关或者用作振荡器，并且覆盖通常在1MHz和100GHz之间(包含1MHz和100GHz)的频率范围。且更具体而言，涉及保护堆叠的上表面的被称为“钝化层”的层。
技术介绍
“钝化层”是指设置在堆叠的上表面上的材料层，其旨在保护元件免受腐蚀、机械磨损和化学侵蚀，以及调节表面电荷的状态。图1示出了在衬底11上制造的经典的基本HEMT系统的结构在平面xOz上的截面视图。通常使用绝缘或半导体衬底11，其包括例如硅(Si)，碳化硅(SiC)或蓝宝石(Al2O3)，在其上制造至少两个半导体层的堆叠Emp，所述至少两个半导体层沿着z轴在平面xOy上延伸。第一或缓冲层12具有宽的禁带带隙，并且由公知的宽带隙半导体材料组成。缓冲层12例如包括下述材料，所述材料包括例如GaN的二元氮化合物，或例如AlGaN(或更准确地为AlxGa1-xN)的III族元素的三元氮化物(称为III-N)。沿z轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应晶体管，包括：o半导体材料的堆叠(Emp)，其沿着z轴包括二元、三元或四元氮化合物；o漏极(D)、源极(S)和栅极(G)；o钝化层(16)，其设置在所述堆叠(Emp)的上表面(14)的顶部上，所述钝化层(16)包括两个子层(16a；16b)；其特征在于，所述漏极(D)，所述源极(S)和所述栅极(G)限定：o高电场强度的第一区域(Z1)，当电压差(VDS，VGS分别地)施加在漏极(D)和源极(S)之间或栅极(G)和源极(S)之间时，所述第一区域限定在栅极(G)和漏极(D)之间或栅极(G)和源极(S)之间的栅极(G)的基部处，以及o低电场强度的第二区域(Z2)；并且其特征在于：o所述第一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 FR 14030251.一种场效应晶体管，包括：o半导体材料的堆叠(Emp)，其沿着z轴包括二元、三元或四元氮化合物；o漏极(D)、源极(S)和栅极(G)；o钝化层(16)，其设置在所述堆叠(Emp)的上表面(14)的顶部上，所述钝化层(16)包括两个子层(16a；16b)；其特征在于，所述漏极(D)，所述源极(S)和所述栅极(G)限定：o高电场强度的第一区域(Z1)，当电压差(VDS，VGS分别地)施加在漏极(D)和源极(S)之间或栅极(G)和源极(S)之间时，所述第一区域限定在栅极(G)和漏极(D)之间或栅极(G)和源极(S)之间的栅极(G)的基部处，以及o低电场强度的第二区域(Z2)；并且其特征在于：o所述第一子层(16a)在第二区域(Z2)上延伸，包括具有电击穿电场Ecl1的第一材料(Mat1)，所述第一子层(16a)的电荷严格少于堆叠(Emp)的所述上表面(14)的电荷，o所述第二子层(16b)在所述第一区域(Z1)上延伸，覆盖所述第一子层(16a)并且包括具有严格大于Ecl1的电击穿电场Ecl2的第二材料(Mat2)。2.根据权利要求1所述的晶体管，其中，所述第一子层(16a)的电荷少于或等于所述上表面(14)的电荷的1％。3.根据权利要求1或2所述的晶体管，其中，所述第一子层(16a)在z轴方向上的厚度大于或等于20nm。4.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，第一材料(Mat1)包括氮化硅或氧化铝(Al2O3)。5.根据权利要求4所述的晶体管，其中，通过感应耦合等离子体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·奥布里，JC·雅凯，O·帕塔尔，N·米歇尔，M·乌阿利耶，S·德拉热，
申请(专利权)人：泰勒斯公司，原子能和能源替代品委员会，
类型：发明
国别省市：法国,FR