高电子迁移率晶体管及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种高电子迁移率晶体管及其形成方法，该高电子迁移率晶体管包括：化合物半导体基板、栅极电极、源极电极、漏极电极、第一金属柱、第二金属柱、介电层及金属层。栅极电极，位于化合物半导体基板之上。源极电极，位于化合物半导体基板之上栅极电极的第一侧。漏极电极，位于化合物半导体基板之上栅极电极的第二侧，第一侧与第二侧相反。第一金属柱，位于源极电极之上。第二金属柱，位于漏极电极之上。介电层，位于化合物半导体基板之上，介电层包围栅极电极、第一金属柱、及第二金属柱。金属层，位于介电层之上，金属层跨过栅极电极、第一金属柱、及第二金属柱。本发明专利技术可避免形成引线孔时的对准问题及破裂问题，还可减少栅极电阻。阻。阻。

【技术实现步骤摘要】
高电子迁移率晶体管及其形成方法


[0001]本专利技术实施例有关于一种高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，HEMT)结构，且特别有关于一种降低栅极电阻的高电子迁移率晶体管及其形成方法。

技术介绍

[0002]高电子迁移率晶体管结构由于其高击穿电压及高输出电压，广泛应用于高功率半导体装置。
[0003]高电子迁移率晶体管结构可具有不同III
‑
V族半导体层的堆迭，且可在其界面形成异质接面。由于在异质接面的能带弯曲，可在弯曲的导带处形成电位井，从而在电位井中形成二维电子气(two
‑
dimensional electron gas，2DEG)或二维电洞气(two
‑
dimensional hole gas，2DHG)。
[0004]虽然现有的高电子迁移率晶体管结构对于原目的来说已经足够，其并非在各个方面皆令人满意，并需被改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种高电子迁移率晶体管，包括：化合物半导体基板、栅极电极、源极电极、漏极电极、第一金属柱、第二金属柱、介电层及金属层。栅极电极，位于化合物半导体基板之上。源极电极，位于化合物半导体基板之上栅极电极的第一侧。漏极电极，位于化合物半导体基板之上栅极电极的第二侧，第一侧与第二侧相反。第一金属柱，位于源极电极之上。第二金属柱，位于漏极电极之上。介电层，位于化合物半导体基板之上，介电层包围栅极电极、第一金属柱、及第二金属柱。金属层，位于介电层之上，金属层跨过栅极电极、第一金属柱、及第二金属柱。
[0006]本专利技术实施例还提供了一种高电子迁移率晶体管，包括：栅极电极，位于基板之上。源极/漏极电极，位于基板之上栅极电极的相对侧。金属柱，位于源极/漏极电极之上。第一介电层，包围栅极电极的底部以及金属柱的底部。第一金属层，位于第一介电层之上，第一金属层覆盖金属柱的顶表面以及侧壁的顶部。
[0007]本专利技术实施例又提供了一种形成高电子迁移率晶体管的方法，包括：形成栅极电极于化合物半导体基板之上。形成源极电极及漏极电极于化合物半导体基板之上栅极电极的相对侧。形成第一金属柱及第二金属柱分别于源极电极及漏极电极之上。形成介电层于化合物半导体基板之上以覆盖栅极电极、第一金属柱、及第二金属柱。薄化介电层以露出栅极电极的顶部、第一金属柱的顶部、及第二金属柱的顶部，栅极电极的底部、第一金属柱的底部、及第二金属柱的底部被介电层的余留部分包围。形成金属层于介电层的余留部分之上，金属层跨过栅极电极的顶部、第一金属柱的顶部、及第二金属柱的顶部。
[0008]本专利技术实施例提供一种高电子迁移率晶体管结构，可以避免了形成引线孔时的对准问题及破裂问题。此外，由于形成于薄化的介电层上的金属层跨过栅极电极，可减少栅极
电阻。
附图说明
[0009]以下将配合附图详述本专利技术实施例。应注意的是，各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明示例。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本专利技术实施例的技术特征。
[0010]图1A
‑
图1F是根据一些实施例绘示出形成高电子迁移率晶体管各阶段的剖面图。
[0011]图2是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的上视图。
[0012]图3是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的剖面图。
[0013]图4是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的剖面图。
[0014]图5是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的剖面图。
[0015]图6是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的上视图。
[0016]图7是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的放大剖面图。
[0017]图8是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的放大剖面图。
[0018]图9是根据一些实施例绘示出高电子迁移率晶体管的放大剖面图。
[0019]附图标号：
[0020]10,20,30,40,50,60,70:高电子迁移率晶体管结构
[0021]100:化合物半导体基板
[0022]102:栅极电极
[0023]104:源极电极
[0024]106:漏极电极
[0025]108:附着层
[0026]110a,110b:金属柱
[0027]112:第一介电层
[0028]113:刻蚀工艺
[0029]114:第一金属层
[0030]114a,114b,114c:部分
[0031]114W:宽度
[0032]114H:高度
[0033]116:介电层
[0034]117:引线孔
[0035]118:盖金属层
[0036]118a:部分
[0037]120:防潮层
[0038]121:引线孔
[0039]122:第二介电层
[0040]123:引线孔
[0041]123a:引线孔
[0042]124:第二金属层
[0043]126:附着层
[0044]128:第三介电层
[0045]130:第三金属层
[0046]H1:第一高度
[0047]H2:第二高度
[0048]H3:第三高度
[0049]W1,W2:宽度
[0050]A
‑
A:线
具体实施方式
[0051]以下所述内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下所述内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本专利技术实施例叙述了一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
[0052]此外，其中可能用到与空间相对用词，例如“在
…
下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相对用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系，这些空间相对用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相对形容词也将依转向后的方位来解释。
[0053]在此，“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。应注意的是，说明书中所提供的数量为大约的数量，亦即在没有特定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种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；一栅极电极，位于该化合物半导体基板之上；一源极电极，位于该化合物半导体基板之上该栅极电极的一第一侧；一漏极电极，位于该化合物半导体基板之上该栅极电极的一第二侧，其中该第一侧与该第二侧相反；一第一金属柱，位于该源极电极之上；一第二金属柱，位于该漏极电极之上；一介电层，位于该化合物半导体基板之上，其中该介电层包围该栅极电极、该第一金属柱、及该第二金属柱；以及一金属层，位于该介电层之上，其中该金属层跨过该栅极电极、该第一金属柱、及该第二金属柱。2.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该介电层的一顶表面低于该栅极电极的一顶部、该第一金属柱的一顶部、以及该第二金属柱的一顶部。3.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该介电层包括聚合物。4.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该介电层的一顶表面平坦。5.如权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，还包括：一附着层，衬于该栅极电极的一底部，而不衬于该栅极电极的一顶部。6.如权利要求5所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该金属层与该介电层及该附着层直接接触。7.如权利要求5所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该介电层的一介电常数低于该附着层的一介电常数。8.一种高电子迁移率晶体管，其特征在于，包括：一栅极电极，位于一基板之上；源极/漏极电极，位于该基板之上该栅极电极的相对侧；多个金属柱，位于所述源极/漏极电极之上；一第一介电层，包围该栅极电极的一底部以及所述多个金属柱的底部；以及一第一金属层，位于该第一介电层之上，其中该第一金属层覆盖所述多个金属柱的顶表面以及侧壁的顶部。9.如权利要求8所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，该第一金属层覆盖至少该栅极电极的一顶表面的一部分。10.如权利要求9所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，还包括：一盖金属层，位于该第一金属层之上，其中该盖金属层与该栅极电极之上的该第一金属层接触。11.如权利要求8所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，还包括：一盖金属层，位于该第一金属层之上；一第二金属层，位于该盖金属层之上，其中该第二金属层与该栅极电...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋俊汉，许荣豪，廖昱安，张家铭，
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：