具有极高度均一性夹断/临界电压的门极沉降假晶高电子迁移率晶体管制造技术

一种门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，包括一化合物半导体基板及形成于其上的一外延结构。该外延结构依序包括一缓冲层、一通道层、一肖特基层和一第一覆盖层。该肖特基层从下到上包括至少两个半导体材料的层叠区域，其中两相邻层叠区域之每一者与另一者之材料不同，且两者之间设有一层叠区域结。在该肖特基层任两相邻层叠区域中，由AlGaAs为基底的半导体材料构成的层叠区域与由InGaP为基底的半导体材料构成的另一层叠区域交替层叠。一门极沉降区域位于一门极电极的一第一门极金属层下方，且该门极沉降区域之底边界位于该肖特基层层叠区域其中一结层。

【技术实现步骤摘要】
具有极高度均一性夹断/临界电压的门极沉降假晶高电子迁移率晶体管
本专利技术系有关一种假晶高电子迁移率晶体管(pseudomorphichighelectronmobilitytransistors,pHEMTs)，尤指一种整片晶圆中或不同晶圆间本质上具有极高度均一性夹断(pinch-off)或临界电压的门极沉降假晶高电子迁移率晶体管。
技术介绍
门极沉降或门极埋入(buried)技术已广泛用于实现增强型(enhanchment-mode/E-mode)假晶高电子迁移率晶体管(以下简称为pHEMT)，增强型pHEMT之夹断电压或临界电压(以下使用夹断电压)为正值，这是因为门极至通道之间的距离缩短所致。当晶体管外延(epitaxy)结构及制程被适当地设计时，门极沉降技术的运用应包括但不该仅限于增强型pHEMT。门极沉降技术要求精细地控制热处理制程的温度及时间，以确保第一沉积的门极金属能均匀且全面性地扩散进入肖特基能障层。因此，对整片晶圆中或不同晶圆间，门极沉降pHEMT具有高度一致的夹断电压，是本领域中最主要的需求。r>图1绘示了一现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：/n一化合物半导体基板；/n一外延结构，其形成于该化合物半导体基板上，该外延结构包括：/n一缓冲层，形成于该化合物半导体基板上，/n一通道层，形成于该缓冲层上，/n一肖特基层，形成于该通道层上，其中该肖特基层从下到上包括至少两个半导体材料的层叠区域，其中两个相邻的层叠区域之每一者与另一者之材料不同，且两者之间设有一层叠区域结，及/n一第一覆盖层，形成于该肖特基层上；/n一源极电极，形成于该第一覆盖层之一端；/n一漏极电极，形成于该第一覆盖层之另一端，其中一门极凹槽位于该源极电极和该漏极电极之间；及/n一门极电极，其包括一第一门极金属层，...

【技术特征摘要】
20190619 US 16/446,2071.一种门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：
一化合物半导体基板；
一外延结构，其形成于该化合物半导体基板上，该外延结构包括：
一缓冲层，形成于该化合物半导体基板上，
一通道层，形成于该缓冲层上，
一肖特基层，形成于该通道层上，其中该肖特基层从下到上包括至少两个半导体材料的层叠区域，其中两个相邻的层叠区域之每一者与另一者之材料不同，且两者之间设有一层叠区域结，及
一第一覆盖层，形成于该肖特基层上；
一源极电极，形成于该第一覆盖层之一端；
一漏极电极，形成于该第一覆盖层之另一端，其中一门极凹槽位于该源极电极和该漏极电极之间；及
一门极电极，其包括一第一门极金属层，该门极电极的该第一门极金属层沉积于该门极凹槽内的该肖特基层上，其中一门极沉降区域位于该门极电极的该第一门极金属层的下方，且该门极沉降区域之一底边界位于该肖特基层的至少一层叠区域结之一者的上或下之内。


2.如权利要求1所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该门极沉降区域的该底边界位于该肖特基层的该至少一层叠区域结之一者处。


3.如权利要求1所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该门极凹槽的一凹槽底部由该肖特基层的最上层层叠区域定义，且该门极电极的该第一门极金属层与该肖特基层的该最上层层叠区域接触。


4.如权利要求1所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，在该肖特基层的任两个相邻的层叠区域中，由AlGaAs为基底的半导体材料构成的层叠区域与由InGaP为基底的半导体材料构成的另一层叠区域交替层叠，其中该AlGaAs为基底的半导体材料包括AlGaAs、AlGaAsP和InAlGaAs中的至少一者，而该InGaP为基底的半导体材料包括InGaP、InGaPAs和AlInGaP中的至少一者。


5.如权利要求4所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该外延结构更包括一第一接触层，该第一接触层与该肖特基层之该最上层层叠区域的一上表面接触，且该第一覆盖层形成于该第一接触层上，该第一接触层包括GaAs、AlGaAs、AlGaAsP、InAlGaAs、InGaP、InGaAsP和InAlGaP中的至少一者，且该第一接触层与该肖特基层之该最上层层叠区域的材料不同。


6.如权利要求5所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该门极凹槽的一凹槽底部由该第一接触层定义，且该门极电极的该第一门极金属层与该第一接触层接触。


7.如权利要求1所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该门极电极的该第一门极金属层包括钼、钨、硅化钨、钛、铱、钯、铂、镍、钴、铬、钌、锇、铑、钽、氮化钽、铝和铼中的至少一者。


8.如权利要求1所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该外延结构更包括一蚀刻终止层和一第二覆盖层，该蚀刻终止层形成于该第一覆盖层上，该第二覆盖层形成于该蚀刻终止层上，而该源极电极和该漏极电极形成于该第二覆盖层上。


9.如权利要求8所述之门极沉降假晶高电子迁移率晶体管，其特征在于，该蚀刻终止层包括InGaP、InGaAsP、InAlGaP和AlAs中的至少一者。


10.如权利要求8所述之门极沉降假...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家铭，钟荣涛，花长煌，林儒贤，林彦丞，王郁琦，
申请(专利权)人：稳懋半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71