屏蔽栅极晶体管制造技术

本公开涉及屏蔽栅极晶体管。公开了一种晶体管，其具有衬底、安置于衬底上方的装置层、安置于装置层上方的栅极电极，以及安置于衬底上方且与栅极电极间隔开的漏极电极。第一源极电极安置于衬底上方，与漏极电极相对且与栅极电极间隔开。第二源极电极安置于衬底上方，与漏极电极间隔开，与栅极电极相对。电介质在第一源极电极与第二源极电极之间安置于装置层、栅极电极和漏极电极上方。导电互连件耦合第一源极电极和第二电极，并且在电介质上方延伸。导电互连件包括屏蔽壁，屏蔽壁从导电互连件延伸到栅极电极与漏极电极之间的电介质中，屏蔽壁具有在装置层之上间隔开的远端。具有在装置层之上间隔开的远端。具有在装置层之上间隔开的远端。

【技术实现步骤摘要】
屏蔽栅极晶体管
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2022年4月28日提交的临时专利申请案第63/335,932号的权益，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及用于无线通信和雷达系统中的射频/微波电路中的晶体管。

技术介绍

[0004]由于具有高电子迁移率的二维电子气体，在高增益微波和毫米波放大器中采用由例如砷化铝镓和砷化铟镓等III
‑
V材料制成的伪晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)。然而，pHEMT的最大增益至少部分地由寄生电容、电感和电阻产生的寄生阻抗确定和限制。因此，由于寄生阻抗，仍然需要降低最大增益限制。

技术实现思路

[0005]公开了一种晶体管，其具有衬底、安置于所述衬底上方的装置层、安置于所述装置层上方的栅极电极，以及安置于所述衬底上方且与所述栅极电极间隔开的漏极电极。第一源极电极安置于所述衬底上方，与所述漏极电极相对且与所述栅极电极间隔开。第二源极电极安置于所述衬底上方，并且与所述漏极电极间隔开，与所述栅极电极相对。电介质在所述第一源极电极与所述第二电极之间安置于所述装置层、所述栅极电极和所述漏极电极上方。导电互连件耦合所述第一源极电极和所述第二源极电极且在所述电介质上方延伸，其中所述导电互连件包括屏蔽壁，所述屏蔽壁从所述导电互连件延伸到所述栅极电极与所述漏极电极之间的所述电介质中，所述屏蔽壁具有在所述装置层之上间隔开的远端。
[0006]在另一方面，可以单独地或一起地组合前述方面中的任一方面，和/或如本文所描述的各种单独方面和特征，以获得额外优点。除非本文相反指示，否则本文所公开的各种特征和元件中的任一者可以与一个或多个其它公开的特征和元件组合。
[0007]本领域技术人员在阅读以下对于优选实施例的具体说明以及相关的附图后，将会认识到本公开的范围并且了解其另外的方面。
附图说明
[0008]并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的几个方面，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0009]图1为具有屏蔽壁的屏蔽栅极晶体管的第一实施例的结构图。
[0010]图2为具有屏蔽壁和通孔止挡件的屏蔽栅极晶体管的第二实施例的结构图。
[0011]图3为具有圆角屏蔽壁的屏蔽栅极晶体管的第一实施例的结构图。
[0012]图4为具有圆角屏蔽壁和通孔止挡件的屏蔽栅极晶体管的第二实施例的结构图。
[0013]图5为屏蔽栅极晶体管的第一实施例的部分结构图，其展示了尺寸标记。
[0014]图6为屏蔽栅极晶体管的第二实施例的部分结构图，其展示了尺寸标记。
[0015]图7为图5和图6中标记的尺寸的尺寸表。
[0016]图8为在40GHz下操作的屏蔽晶体管的最大增益与漏极电流的曲线图。
[0017]图9为在48GHz下操作的屏蔽晶体管的最大增益与漏极电流的曲线图。
[0018]图10为栅极到漏极电容与栅极到源极电压的曲线图。
[0019]图11为展示图1和图5中所说明的屏蔽栅极晶体管的第一实施例的三维描绘的部分结构图。
[0020]图12为展示屏蔽栅极晶体管的另一实施例的三维描绘的部分结构图，其中屏蔽壁是纵向分段的。
[0021]图13为展示图1和图5中所说明的屏蔽栅极晶体管的第一实施例的三维描绘的部分结构图。
[0022]图14为展示屏蔽栅极晶体管的又一实施例的三维描绘的部分结构图，其中具有通孔止挡件的屏蔽壁是纵向分段的。
[0023]图15为描绘用于制造所公开的晶体管的方法步骤的流程图。
[0024]图16为展示所公开的晶体管可如何在诸如无线通信装置之类的用户元件内采用的图。
具体实施方式
[0025]下文阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例并且说明实践实施例的最佳模式所必需的信息。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念，并将认识到这些概念在此未特别述及的应用。应理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。
[0026]应理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包含相关联所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
[0027]应理解，当例如层、区域或衬底的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到另一元件上”时，其可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，不存在中间元件。同样，应理解，当例如层、区域或衬底的元件被称为“在另一元件上方”或“在另一元件上方延伸”时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上方”或“直接在另一元件上方延伸”时，不存在中间元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。
[0028]例如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平”或“竖直”的相对术语在本文中可以用于描述一个元件、层或区域与如图式所说明的另一元件、层或区域的关系。应理解，这些术语和上面讨论的那些旨在包括除附图中描绘的朝向之外的装置的不同朝向。
[0029]本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文
所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a、an)”和“所述”也旨在包含复数形式。还应理解，当在本文中使用时，术语“包括(comprises、comprising)”和/或包含(includes、including)指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。
[0030]除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，除非本文明确地定义，否则本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关技术中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。
[0031]本文中参考本公开的实施例的示意性图示来描述实施例。这样，层和元件的实际尺寸可以不同，并且预期会由于例如制造技术和/或公差而与图示的形状不同。例如，说明或描述为正方形或矩形的区可以具有圆形或弯曲特征，并且示出为直线的区可以具有一些不规则性。因此，图中所说明的区是示意性的，并且其形状不旨在说明装置的区的精确形状，并且不旨在限制本公开的范围。另外，为了说明目的，结构或区的大小可以相对于其它结构或区放大，并且因此提供结构或区以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管，其包括：
●
衬底；
●
装置层，其安置于所述衬底上方；
●
第一栅极电极，其安置于所述装置层上方；
●
漏极电极，其安置于所述衬底上方，邻近于所述装置层并且与所述第一栅极电极间隔开；
●
第一源极电极，其安置于所述衬底上方，邻近于所述装置层，与所述漏极电极相对且与所述栅极电极间隔开；
●
第二源极电极，其安置于所述衬底上方并且在与所述栅极电极相对的漏极电极的一侧与所述漏极电极间隔开；
●
电介质，其安置于所述第一源极电极与所述第二电极之间的所述衬底上方，其中所述电介质在所述装置层、所述栅极电极和所述漏极电极上方延伸；以及
●
导电互连件，其耦合所述第一源极电极和所述第二源极电极并且在所述电介质上方延伸，其中所述导电互连件包括第一屏蔽壁，所述第一屏蔽壁从所述导电互连件延伸到所述栅极电极与所述漏极电极之间的所述电介质中，所述第一屏蔽壁具有在所述装置层之上间隔开的远端。2.根据权利要求1所述的晶体管，其进一步包括第二栅极电极，所述第二栅极电极安置于所述装置层上方，与所述第一栅极电极和所述漏极电极相对，其中所述导电互连件进一步包括第二屏蔽壁，所述第二屏蔽壁从所述导电互连件延伸到所述第二栅极电极与所述漏极电极之间的所述电介质中，所述第二屏蔽壁具有在所述装置层之上间隔开的远端。3.根据权利要求2所述的晶体管，其中所述第一屏蔽壁包括所述第一屏蔽壁的所述远端处的第一通孔止挡件，并且所述第二屏蔽壁包括所述第二屏蔽壁的所述远端处的第二通孔止挡件。4.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一通孔止挡件的厚度大于所述第一屏蔽壁的厚度，并且所述第二通孔止挡件的厚度大于所述第二屏蔽壁的厚度。5.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一栅极电极与所述第一源极电极之间的最短距离在0.2微米与10微米之间。6.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一栅极电极与所述第一屏蔽壁之间的距离在0.2微米与8微米之间。7.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一屏蔽壁的厚度在0.1微米与8微米之间。8.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述漏极电极与所述第一屏蔽壁之间的距离在0.4微米与10微米之间。9.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一屏蔽壁的所述远端与所述装置层的顶部表面之间的距离在0.1微米与5微米之间。10.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一通孔止挡件40的高度在0.1微米与2微米之间。11.根据权利要求3所述的晶体管，其进一步包括所述第一屏蔽壁与所述导电互连件之间的圆角和所述第二屏蔽壁与所述导电互连件之间的圆角。12.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一屏蔽壁和所述第二屏蔽壁各自纵向分
段。13.一种用于在衬底上制造晶体管的方法，所述方法包括：
●
在所述衬底上方形成装置层；
●
在所述装置层上方形成栅极电极；
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在所述衬底上方形成漏极电极，所述漏极电极邻近于所述装置层并且与所述栅极电极间隔开；
●
在所述衬底上方形成第一源极电极，所述第一源极电极邻近于所述装置层，与所述漏极电极相对且与所述栅极电极间隔开；
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在所述衬底上方形成第二源极电极，并且在与所述栅极电极相对的所述漏极电极的一侧与所述漏极电极间隔开；
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在所述第一源极电极与所述第二电极之间的所述衬底上方安置电介质，其中所述电介质在所述装置层、所述栅极电极和所述漏极电极上方延伸；
●
形成导电互连件，所述导电互连件耦合所述第一源极电极和所述第二源极电极并且在所述电介质上方延伸，其中所述导电互连件包括第一屏蔽壁，所述第一屏蔽壁从所述导电互连件延伸到所述栅极电极与所述漏极电极之间的所述电介质中，所述第一屏蔽壁具有在所述装置层之上间隔开的远端。14.根据权利要求13所述的用于在所述衬底上制造所述晶体管的方法，其进一步包括：
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将第二栅极电极安置于所述装置层上方，与所述第一栅极电极和所述漏极电极相对；以及
●
形...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：QORVO美国公司，
类型：发明
国别省市：