DE102013102156B4 - Verbundschichtstapelung für Enhancement Mode-Transistor - Google Patents
Verbundschichtstapelung für Enhancement Mode-Transistor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013102156B4 DE102013102156B4 DE102013102156.5A DE102013102156A DE102013102156B4 DE 102013102156 B4 DE102013102156 B4 DE 102013102156B4 DE 102013102156 A DE102013102156 A DE 102013102156A DE 102013102156 B4 DE102013102156 B4 DE 102013102156B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- type
- over
- concentration
- disposed over
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 122
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02458—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02496—Layer structure
- H01L21/0251—Graded layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/42356—Disposition, e.g. buried gate electrode
- H01L29/4236—Disposition, e.g. buried gate electrode within a trench, e.g. trench gate electrode, groove gate electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66446—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
- H01L29/66462—Unipolar field-effect transistors with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET] with a heterojunction interface channel or gate, e.g. HFET, HIGFET, SISFET, HJFET, HEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7781—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with inverted single heterostructure, i.e. with active layer formed on top of wide bandgap layer, e.g. IHEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/2003—Nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/201—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys
- H01L29/205—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
Ein Transistor, umfassend:eine erste Schicht eines ersten Typs (106), die über einer Pufferschicht (104) angeordnet ist, wobei die erste Schicht des ersten Typs (106) Aluminiumgalliumnitrid enthält und eine erste Konzentration eines ersten Materials aufweist, wobei das erste Material Aluminium ist;eine erste Schicht eines zweiten Typs (108), die über der ersten Schicht des ersten Typs (106) angeordnet ist;eine zweite Schicht des ersten Typs (110), die über der ersten Schicht des zweiten Typs (108) angeordnet ist, wobei die zweite Schicht des ersten Typs (110) eine zweite Konzentration des ersten Materials aufweist, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials;eine Source (116) und einen Drain (118), die lateral voneinander beabstandet sind und über der Pufferschicht (104) angeordnet sind; undein Gate (112), das wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) angeordnet ist, und innerhalb eines ausgesparten Bereichs (126) angeordnet ist, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs (106, 110) und die erste Schicht des zweiten Typs (108) definiert wird,dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht des zweiten Typs (108) Aluminiumnitrid enthält und die erste Konzentration in einem Bereich von 0,07 bis 0,15 Gewichtsprozent liegt.
Description
- GEBIET DER OFFENBARUNG
- Die offenbarten Bauelemente und Verfahren beziehen sich auf integrierte Halbleiterschaltkreise. Insbesondere beziehen sich die offenbarten Bauelemente und Verfahren auf Transistoren für integrierte Halbleiterschaltkreise.
- HINTERGRUND
- Galliumnitrid (GaN)-basierte Bauelemente, wie aus
US 2009 / 0 072 240 A1 US 2012 / 0 056 191 A1 - Figurenliste
-
-
1A ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Enhancement Mode-Transistors gemäß einigen Ausführungsformen. -
1B ist eine Draufsicht auf den Enhancement Mode-Transistor, der in1A gezeigt ist. -
2 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines Enhancement Mode-Transistors gemäß einigen Ausführungsformen. -
3A -3F sind Querschnittsansichten eines Enhancement Mode-Transistors in verschiedenen Stadien in einem Beispiel eines Herstellungsprozesses. -
4 ist ein Plot von Schwellenspannung gegenüber Dicke einer Schicht unterhalb der Gate-Struktur. -
5 ist eine Graphik, die den Drain-Source-Widerstand eines konventionellen Transistors mit einem Transistor gemäß der vorliegenden Offenbarung vergleicht. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Diese Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen soll in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, die als Teil der gesamten schriftlichen Beschreibung zu sehen sind.
- Die offenbarte Transistorstruktur und das zugehörige Herstellungsverfahren liefern in vorteilhafter Weise einen Enhancement Mode-Transistor mit gleichförmiger Schwellenspannung (Vth) aufweist.
1A ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines GaN-Enhancement Mode-Transistors100 , und1B ist eine Draufsicht eines GaN-Enhancement Mode-Transistors100 . Wie in1A und1B gezeigt, weist Transistor100 ein Halbleitersubstrat102 auf, über dem eine GaN-Pufferschicht104 ausgebildet ist. Beispiele des Substrats102 schließen Silizium, Siliziumkarbid (SiC), Saphir oder ein Masse (Bulk)-III-V-Halbleitersubstrat ein, sind auf diese jedoch nicht beschränkt. - In einigen Ausführungsformen weist die GaN-Pufferschicht 104 eine Vielzahl von Schichten auf. Beispielsweise ist eine Schicht aus Aluminiumnitrid (AlN) direkt über der Oberseite des Substrats
102 ausgebildet, über dem eine Schicht aus planiertem (gradded) AlGaN ausgebildet ist. Eine Schicht aus GaN ist über der AlGaN-Schicht angeordnet, so dass die GaN-Pufferschicht104 drei separate Schichten aufweist. In einigen Ausführungsformen wird der Film durch Epitaxiewachstum ausgebildet, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht. - Eine erste Schicht eines ersten Materialtyps
106 ist auf der Oberseite der GaN-Pufferschicht104 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen enthält die erste Schicht des ersten Materialtyps106 ein Halbleitermaterial, wie beispielsweise Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN), das mit einer Dicke zwischen 5 und 10 nm ausgebildet ist und eine Aluminiumkonzentration (Gewichtsprozent) von 0,07 bis 0,15 aufweist. Eine erste Schicht aus einem zweiten Materialtyp108 wird über einer Oberseite der Schicht106 angeordnet. In einigen Ausführungsformen ist die erste Schicht des zweiten Materialtyps108 ein Halbleitermaterial, wie beispielsweise Aluminiumnitrid (AlN), das eine Dicke (beispielsweise y-Dimension) im Bereich von 0,8 bis 2 nm aufweist. Eine zweite Schicht des ersten Materialtyps110 ist über der Oberseite der Schicht108 angeordent. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Schicht des ersten Materialtyps110 ein Halbleitermaterial, das AlGaN umfasst, das einen höheren Aluminiumgehalt und eine andere Dicke als die Schicht106 aufweist. Beispielsweise kann die Schicht110 so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke zwischen und einschließlich 5 und 30 nm mit einer Aluminiumkonzentration (Gewichtsprozent) zwischen 0,21 und 0,50 aufweist. - Die Schichten
106 ,108 und110 werden wenigstens teilweise durch eine eingelassene Gate-Struktur112 unterbrochen, die ein Gate-Material114 enthält, das über einem optionalen dielektrischen Material115 angeordent ist. Wie in1A gezeigt, erstreckt sich die Gate-Struktur112 von einer Oberseite der Schicht110 durch die Schichten108 und110 und wenigstens teilweise in die Schicht106 . In einigen Ausführungsformen ist die Dicke der Schicht106 unterhalb der Gate-Struktur112 , tr, im Vergleich zu der Dicke der verbleibenden Teils der Schicht106 reduziert. Die tr-Dimension kann durch die Aluminiumkonzentration (Gewichtsprozent) der Schicht106 gesteuert werden. Beispielsweise beträgt die tr-Dimension 5 nm bei einer Aluminiumkonzentration (Gewichtsprozent) von 0,12. - In einigen Ausführungsformen weist die dielektrische Schicht
115 eine Dicke im Bereich von 3 bis 100 nm auf. Beispiele für Materialien, aus denen die dielektrische Schicht115 ausgebildet werden kann, schließen, ohne sich auf diese zu beschränken Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (Si3N4), Aluminiumoxid (Al2O3), Tantalpentoxid (Ta2O3), Titandioxid (TiO2), Zinkperoxid (ZiO2), Hafniumoxid (HfO2) und zusammengesetzte Filme ein, um lediglich einige mögliche Materialien aufzuführen. Das Gate114 kann ein Metall-Gate sein, das beispielsweise aus Titannitrid (TiN), Aluminium (Al), Gold (Au), Tantal (Ta), Tantalnitrid (TaN), Niobium (Nb), Wolfram (W), Nickel (Ni) ausgebildet sein kann, oder das Gate114 kann ein Polysilizium-Gate sein, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht. In einigen Ausführungsformen ist das Gate114 ein Stapel aus TiN/Al, Ni/Au, WN/Al oder TiW/Al. - Eine Source
116 und ein Drain118 sind über einer Oberseite der GaN-Pufferschicht 104 ausgebildet, so dass Source116 und Drain118 in einer ersten Richtung (d. h. in der x-Richtung) lateral voneinander beabstandet sind. Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass Source116 und Drain118 Ohmkontakte sein können, die leitende Materialien enthalten, wie beispielsweise Titan (Ti), TiN, Al, Ni, Au oder andere geeignete leitende Materialien. In einigen Ausführungsformen können Source116 und Drain118 beispielsweise ein Stapel aus Ti/Al/Ni/Au oder ein Stapel aus Ti/Al/TiN sein. Source116 und Drain118 erstrecken sich in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung senkrecht ist (d.h. in der z-Richtung, wie in1B gezeigt ist), so dass sie zueinander und mit Gate114 , das zwischen Source116 und Gate118 angeordnet ist, parallel sind. - Ein Isolierbauelement
120 ist um eine Peripherie des Transistors100 ausgebildet, wie in1B gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich das Isolierbauteil120 unterhalb einer obersten Seite der GaN-Pufferschicht 104, so dass das Isolierbauteil120 sich jeweils unterhalb der Unterseiten116a ,118a von Source116 und Drain118 erstrecken, wie am besten in1A zu sehen ist. In einigen Ausführungsformen ist das Isolierbauteil120 durch Ätzen einer Aussparung um den aktiven Bereich des Transistors100 und Abscheiden eines Isoliermaterials, wie etwa Siliziumdioxid, in die Aussparung ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist das Isolierbauteil120 durch Implantierung oder durch Erzeugen einer Shallow-Trench-Isolation (STI)-Struktur ausgebildet, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht. - Ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG)
122 wird an der Oberseite der GaN-Pufferschicht104 gebildet. Wie in1 gezeigt, erstreckt sich das 2DEG122 lateral von dem Isolierbauelement120 -1 zu einer Kante124 -1 des ausgesparten Bereiches126 , in dem wenigstens ein Teil der eingelassenen Gate-Struktur112 angeordnet ist. In ähnlicher Weise erstreckt sich das 2DEG122 lateral von dem Isolierbauelement120 -2 zu der Kante124 -2 des ausgesparten Bereichs126 . - Der Prozess des Ausbildens eines Transistors
100 wird unter Bezug auf2 -3E beschrieben. Unter erstmaliger Bezugnahme auf2 wird die GaN-Pufferschicht 104 bei Block202 über dem Halbleitersubstrat102 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen wird die GaN-Pufferschicht104 über dem Substrat102 unter Verwendung eines metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidungsprozesses (Metalorganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)) gezüchtet, bei dem Trimethylgallium (TMG) und Ammoniak (NH3) als die Ga- bzw. N- Source verwendet werden. - In einigen Ausführungsformen weist die GaN-Schicht
104 eine Vielzahl von Schichten auf. In solchen Ausführungsformen wird jede der Schichten der GaN-Pufferschicht104 sequentiell ausgebildet. Beispielsweise wird eine Schicht aus AlN direkt über der Oberseite des Substrats102 ausgebildet. Eine Schicht aus planiertem (gradded) AlGaN wird direkt über der AlN-Schicht ausgebildet, und eine Schicht aus GaN wird über der AlGaN-Schicht angeordnet. - Bei Block
204 werden die Schichten106 ,108 und110 in situ über der GaN-Pufferschicht 104 gezüchtet.3A zeigt ein Beispiel der Schichten106 ,108 und110 , die über der GaN-Pufferschicht104 angeordnet wurden, die über dem Substrat102 aufgebracht ist. Die Schichten106 ,108 ,110 werden in situ unter Verwendung eines MOCVD-Prozesses gezüchtet, so dass die Schicht106 einen geringeren Al-Gehalt als die Schicht110 aufweist. In einigen Ausführungsformen weist die Schicht106 einen Al-Gehalt (Gewichtsprozent) zwischen 0,07 und 0,15 auf, und die Schicht110 weist einen Al-Gehalt (Gewichtsprozent) zwischen 0,21 und 0,50 auf. Die Ausbildung der Schicht106 über der GaN-Pufferschicht104 erzeugt 2DEG122 , wie in3A gezeigt ist. - Bei Block
206 (2 ) werden die Source116 - und Drain 118-Kontakte ausgebildet. In einigen Ausführungsformen werden die Schichten106 ,108 ,110 geätzt, um Öffnungen128 und130 bereitzustellen, so dass die Oberseite der GaN-Sperrschicht 104 freiliegt, wie in3B gezeigt ist. Ein Beispiel für Parameter eines Ätzprozesses weist einen Leistungsbereich zwischen 50 W und 300 W bei einem Druck von 30 mTorr unter Verwendung eines Ätzgasmischungsverhältnisses von 20 % SF6 und 80 % BCl3 auf. Ohm-Kontakte für den Source116 und Drain118 werden in der Öffnung128 bzw.130 durch Metallabscheidung ausgebildet, wie in3C gezeigt ist. Beispielsweise können die Kontakte116 ,118 unter Verwendung einer Kombination aus Titan, Aluminium und Gold, beispielsweise Ti/Al/Ti/Au, einer Kombination aus Palladium (Pd) und Gold, beispielsweise Pd/Au, oder einer Kombination aus Titan, Aluminium und Titannitrid, beispielsweise Ti/Al/TiN, ausgebildet werden. - Bei Block
208 (2 ) wird der Isolierbereich120 um den aktiven Bereich des Transistors ausgebildet, der hergestellt wird. In einigen Ausführungsformen, wie etwa der Ausführungsformen, die in3D gezeigt ist, wird der Isolierbereich120 durch Ausbilden einer Aussparung, die lateral neben der Source116 und dem Gate118 liegt, oder Implantieren eines Isolierions in dem Bereich120 ausgebildet. Wie in3D gezeigt ist, erstreckt sich der Isolierbereich120 unter die Unterseiten der Schicht106 , Source116 und Drain118 , so dass die Unterseite des Isolierbereichs120 unterhalb der Oberseite der GaN-Pufferschicht104 angeordnet ist. Ein Beispiel des Isolierions, das implantiert wird, um einen Isolierbereich120 zu erzeugen, weist Sauerstoff, Stickstoff oder Argon auf, ohne auf diese beschränkt zu sein. - Bei Block
210 (2 ) wird der ausgesparte Bereich126 in den Schichten106 ,108 und110 ausgebildet. Ein oder mehrere Ätzprozesse werden verwendet, um den ausgesparten Bereich126 auszubilden, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht, wobei die Schicht108 als eine Ätzstoppschicht dient, wenn die Schicht110 geätzt wird. - Durch Ausbilden der Schichten
106 und110 mit unterschiedlichen Al-Gehalten kann die Tiefe, bis zu der die Schicht110 geätzt wird (und somit die tr-Dimension) besser gesteuert werden, während verbesserte Bauelementeigenschaften erreicht werden. Beispielsweise liefert der höhere Al-Gehalt in Schicht110 bessere Flächenwiderstände in dem Eingangsbereich, was zu besseren Einschalteigenschaften führt, und Steuern der tr-Dimension mit dem geringeren Aluminiumgehalt in Schicht106 lässt die Vth des Transistors100 , homogener hergestellt werden. Wie in4 gezeigt ist, hängt die Vth des Transistors100 von der tr-Dimension ab, so dass eine tr-Dimension von 5 nm einer Vth von näherungsweise 1,5 Volt entspricht. - Unter erneuter Bezugnahme auf
2 wird bei Block212 die Gate-Struktur112 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen wird eine dielektrische Schicht115 wenigstens über einem Abschnitt der Schicht110 und innerhalb des ausgesparten Bereichs126 ausgebildet, und Gate114 wird über der dielektrischen Schicht115 ausgebildet. Die dielektrische Schicht115 kann durch Abscheiden von Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (Si3N4), Aluminiumoxid (Al2O3), Tantalpentoxid (Ta2O3), Titandioxid (TiO2), Zinkperoxid (ZiO2), Hafniumoxid (HfO2) und zusammengesetzten Filmen wenigstens über einen Abschnitt der Oberseite der Schicht110 und innerhalb des ausgesparten Bereichs126 ausgebildet werden. - In einigen Ausführungsformen wird die dielektrische Schicht
115 weggelassen, und Gate114 wird wenigstens über einem Abschnitt der Schicht110 und innerhalb des ausgesparten Bereichs126 ausgebildet. Wie oben beschrieben ist, kann das Gate114 ein Metall-Gate sein, das beispielsweise aus Titannitrid (TiN), Aluminium (Al), Gold (Au), Tantal (Ta), Tantalnitrid (TaN), Niobium (Nb), Wolfram (W), Nickel (Ni) ausgebildet sein kann, oder Gate114 kann ein Polysilizium-Gate sein, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht. In einigen Ausführungsformen wird Gate114 durch Erzeugen eines Stapels aus TiN/Al, Ni/Au, WN/Al oder TiW/Al ausgebildet. - Die Mehrschicht-Gate-Strukturen und Verfahren zum Ausbilden eines Enhancement Mode-Transistors, die hierin beschrieben sind, versetzen die Transistoren in vorteilhafter Weise in die Lage, konsistenter hergestellt zu werden, so dass die entstehenden Transistoren gleichförmiger Schwellenspannungen aufweisen. Zusätzlich liefert die Mehrschicht-Gate-Struktur verglichen mit konventionellen Enhancement Mode-Bauelementen einen verbesserten Einschaltwiderstand.
- Beispielsweise ist
5 ein Graphik, die den Drain-Source-Widerstand, Rds(on), eines konventionellen Enhancement Mode-Transistors vergleicht, der eine einzige Schicht aus AlGaN aufweist, über der das Gate zu einem Paar von Transistoren gemäß der Ausführungsform, die in den1A und1B mit verschiedenen Al-Konzentrationen gezeigt ist, ausgebildet wird. Insbesondere steht der mittlere Balken für einen Transistor, bei dem die Schicht106 eine Al-Konzentration von 0,09 und Schicht110 eine Al-Konzentration von 025 aufwies, und der Balken auf der rechten Seite steht für einen Transistor, bei dem die Schicht106 eine Al-Konzentration von 0,09 aufwies, und die Schicht110 eine Al-Konzentration von 0,35 aufwies. - Wie in
5 gezeigt ist, waren die Rds(on) für beide . Mehrschichttransistoren kleiner als die Hälfte des Rds(on) für die Transistoren mit der Einzelschichtstruktur. Ein geringere Rds(on) liefert verbesserte Einschalteigenschaften, wie sich für den Durchschnittsfachmann versteht. - In einigen Ausführungsformen weist ein Transistor eine Schicht eines ersten Typs auf, wie etwa eine Schicht aus AlGaN, die über einer Pufferschicht angeordent ist und eine erste Konzentration eines ersten Materials aufweist. Eine erste Schicht eines zweiten Typs, wie etwa eine Schicht aus AlN, ist über der ersten Schicht des ersten Typs angeordnet, und eine zweite Schicht des ersten Typs, wie etwa eine Schicht aus AlGaN, ist über der ersten Schicht des zweiten Typs angeordnet. Die zweite Schicht des ersten Typs weist eine zweite Konzentration eines ersten Materials auf, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials. Eine Source und ein Drain sind voneinander lateral beabstandet. Ein Gate ist wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs angeordnet und innerhalb eines ausgesparten Bereichs angeordnet, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs und die erste Schicht und des zweiten Typs definiert wird.
- In einigen Ausführungsformen weist ein Verfahren Ausbilden einer ersten Schicht eines ersten Typs über einer Pufferschicht, Ausbilden einer ersten Schicht eines zweiten Typs, wie etwa einer Schicht aus AlN, über der ersten Schicht des ersten Typs und Ausbilden einer zweiten Schicht des ersten Typs über der ersten Schicht des zweiten Typs auf. Die erste Schicht des ersten Typs, wie etwa eine Schicht aus AlGaN, weist eine erste Konzentration eines ersten Materials auf, und die zweite Schicht des ersten Typs, wie etwa eine zweite Schicht aus AlGaN, weist eine zweite Konzentration des ersten Materials auf, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials. Eine Source und ein Drain werden so ausgebildet, dass sie lateral voneinander über die Pufferschicht beabstandet sind. Ein ausgesparter Bereich wird durch die erste Schicht des zweiten Typs und die zweite Schicht des ersten Typs und wenigstens teilweise durch die erste Schicht des ersten Typs ausgebildet. Ein Gate wird wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs und innerhalb des ausgesparten Bereichs ausgebildet.
- In einigen Ausführungsformen weist ein Halbleiterelement eine Pufferschicht, die über einem Substrat angeordnet ist, und eine erste Schicht eines ersten Typs auf, wie etwa eine Schicht aus AlGaN, die über der Pufferschicht angeordnet ist. Die erste Schicht des ersten Typs weist eine erste Konzentration eines ersten Materials auf. Eine erste Schicht eines zweiten Typs, wie etwa eine Schicht aus AlN, ist über der ersten Schicht des erstenTyps angeordnet. Eine zweite Schicht des ersten Typs, wie etwa eine Schicht aus AlGaN, ist über der ersten Schicht des zweiten Typs angeordnet und weist eine zweite Konzentration des ersten Materials auf, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials. Eine Source und ein Drain sind lateral voneinander beabstandet und über der Pufferschicht angeordnet, und ein Gate ist über wenigstens einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs angeordnet und innerhalb eines ausgesparten Bereichs angeordnet, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs und die erste Schicht des zweiten Typs definiert wird, so dass eine Unterseite des Gates unter einer Oberseite der ersten Schicht des ersten Typs angeordnet ist.
Claims (9)
- Ein Transistor, umfassend: eine erste Schicht eines ersten Typs (106), die über einer Pufferschicht (104) angeordnet ist, wobei die erste Schicht des ersten Typs (106) Aluminiumgalliumnitrid enthält und eine erste Konzentration eines ersten Materials aufweist, wobei das erste Material Aluminium ist; eine erste Schicht eines zweiten Typs (108), die über der ersten Schicht des ersten Typs (106) angeordnet ist; eine zweite Schicht des ersten Typs (110), die über der ersten Schicht des zweiten Typs (108) angeordnet ist, wobei die zweite Schicht des ersten Typs (110) eine zweite Konzentration des ersten Materials aufweist, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials; eine Source (116) und einen Drain (118), die lateral voneinander beabstandet sind und über der Pufferschicht (104) angeordnet sind; und ein Gate (112), das wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) angeordnet ist, und innerhalb eines ausgesparten Bereichs (126) angeordnet ist, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs (106, 110) und die erste Schicht des zweiten Typs (108) definiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht des zweiten Typs (108) Aluminiumnitrid enthält und die erste Konzentration in einem Bereich von 0,07 bis 0,15 Gewichtsprozent liegt.
- Transistor nach
Anspruch 1 , ferner umfassend wenigstens eines der folgenden Merkmale: a) die Pufferschicht (104) ist über einem Halbleitersubstrat (102) ausgebildet; b) das Gate (114) ist über einer dielektrischen Schicht (115) angeordnet, die über dem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) angeordnet ist und innerhalb des ausgesparten Bereichs (126) angeordnet ist, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs (106, 110) und die erste Schicht des zweiten Typs (108) definiert ist; und c) die erste Schicht des ersten Typs (106) weist eine Dicke von 5 nm entlang einer Länge des ausgesparten Bereichs auf. - Transistor nach
Anspruch 1 oder2 , wobeidie zweite Konzentration in einem Bereich von 0,21 bis 0,50 Gewichtsprozent liegt. - Verfahren, umfassend: Ausbilden einer ersten Schicht eines ersten Typs (106) über einer Pufferschicht (104), wobei die erste Schicht des ersten Typs (106) Aluminiumgalliumnitrid enthält und eine erste Konzentration eines ersten Materials aufweist, wobei das erste Material Aluminium ist; Ausbilden einer ersten Schicht eines zweiten Typs (108) über der ersten Schicht des ersten Typs (106), wobei die erste Schicht des zweiten Typs (108) Aluminiumnitrid enthält; Ausbilden einer zweiten Schicht des ersten Typs (110) über der ersten Schicht des zweiten Typs (108), wobei die zweite Schicht des ersten Typs (110) eine zweite Konzentration des ersten Materials aufweist, die größer ist als die erste Konzentration des ersten Materials; Ausbilden einer Source (116) und eines Drains (118) über der Pufferschicht (104), so dass sie lateral voneinander beabstandet sind; Ausbilden eines ausgesparten Bereichs (126) durch die erste Schicht des zweiten Typs (108) und die zweite Schicht des ersten Typs (110) und wenigstens teilweise durch die erste Schicht des ersten Typs (106); und Ausbilden eines Gates (112) wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) und innerhalb des ausgesparten Bereichs (126), wobei die erste Konzentration in einem Bereich von 0,07 bis 0,15 Gewichtsprozent liegt.
- Verfahren nach
Anspruch 4 , ferner umfassend: Ausbilden der Pufferschicht (104) über einem Substrat (102); und/oder Abscheiden einer dielektrischen Schicht (115) wenigstens über einem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) und innerhalb des ausgesparten Bereichs (126), bevor das Gate (112) ausgebildet wird. - Verfahren nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Konzentration in einem Bereich von 0,21 bis 0,50 Gewichtsprozent liegt. - Halbleiterbauteil, umfassend: einen Transistor gemäß einem der
Ansprüche 1 bis4 ; und wobei die Pufferschicht (104) über einem Halbleitersubstrat (102) angeordnet ist. - Halbleiterbauteil nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gate (112) über einer dielektrischen Schicht (115) angeordnet ist, die über dem Abschnitt der zweiten Schicht des ersten Typs (110) aufgebracht ist und innerhalb des ausgesparten Bereichs (126) angeordnet ist, der durch die ersten und zweiten Schichten des ersten Typs und die erste Schicht des zweiten Typs definiert wird, so dass eine unterste Seite der dielektrischen Schicht oberhalb einer Unterseite der ersten Schicht des ersten Typs angeordnet ist. - Halbleiterbauteil nach
Anspruch 7 oder8 , ferner umfassend einen Isolierbereich (120), der um eine Peripherie des Transistors ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/672,754 | 2012-11-09 | ||
US13/672,754 US8884334B2 (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Composite layer stacking for enhancement mode transistor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013102156A1 DE102013102156A1 (de) | 2014-05-15 |
DE102013102156B4 true DE102013102156B4 (de) | 2019-05-29 |
Family
ID=50555935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013102156.5A Active DE102013102156B4 (de) | 2012-11-09 | 2013-03-05 | Verbundschichtstapelung für Enhancement Mode-Transistor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8884334B2 (de) |
DE (1) | DE102013102156B4 (de) |
TW (1) | TWI512993B (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5888064B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-03-16 | 富士通株式会社 | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
JP6110163B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-04-05 | トランスフォーム・ジャパン株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
US20140264449A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Semiconductor Components Industries, Llc | Method of forming hemt semiconductor devices and structure therefor |
US9231094B2 (en) | 2013-05-21 | 2016-01-05 | Globalfoundries Inc. | Elemental semiconductor material contact for high electron mobility transistor |
US9276077B2 (en) * | 2013-05-21 | 2016-03-01 | Globalfoundries Inc. | Contact metallurgy for self-aligned high electron mobility transistor |
JP6530210B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2019-06-12 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
US9871067B2 (en) * | 2015-11-17 | 2018-01-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Infrared image sensor component |
US10062776B2 (en) * | 2016-02-05 | 2018-08-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
DE102017125803B4 (de) | 2017-11-06 | 2021-04-29 | Institut Für Mikroelektronik Stuttgart | Halbleiterbauelement mit einer Transistorstruktur vom Anreicherungstyp |
US10629475B2 (en) * | 2017-12-22 | 2020-04-21 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Semiconductor device with two-part insulation structure within non-active region |
US11527610B2 (en) * | 2018-06-05 | 2022-12-13 | Intel Corporation | CMOS compatible isolation leakage improvements in gallium nitride transistors |
US11239368B2 (en) | 2019-08-30 | 2022-02-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor device and method |
US11721743B2 (en) * | 2020-12-22 | 2023-08-08 | Applied Materials, Inc. | Implantation enabled precisely controlled source and drain etch depth |
CN115132585A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-09-30 | 联华电子股份有限公司 | 高电子迁移率晶体管及其制作方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090072240A1 (en) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Transphorm Inc. | III-Nitride Devices with Recessed Gates |
US20120056191A1 (en) | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Fujitsu Limited | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and power supply apparatus |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2175494B1 (de) * | 2006-03-16 | 2015-03-25 | Fujitsu Limited | Verbundhalbleiterbauelement und Herstellungsverfahren dafür |
US8946778B2 (en) * | 2007-01-10 | 2015-02-03 | International Rectifier Corporation | Active area shaping of III-nitride devices utilizing steps of source-side and drain-side field plates |
US8519438B2 (en) * | 2008-04-23 | 2013-08-27 | Transphorm Inc. | Enhancement mode III-N HEMTs |
JP5697012B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2015-04-08 | 古河電気工業株式会社 | 溝の形成方法、および電界効果トランジスタの製造方法 |
JP5635803B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2014-12-03 | トランスフォーム・ジャパン株式会社 | 化合物半導体装置の製造方法及び化合物半導体装置 |
JP5866766B2 (ja) * | 2011-02-10 | 2016-02-17 | 富士通株式会社 | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
TWI587512B (zh) * | 2011-05-16 | 2017-06-11 | Renesas Electronics Corp | Field effect transistor and semiconductor device |
US20130313561A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Triquint Semiconductor, Inc. | Group iii-nitride transistor with charge-inducing layer |
US20130320349A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Triquint Semiconductor, Inc. | In-situ barrier oxidation techniques and configurations |
US8975664B2 (en) * | 2012-06-27 | 2015-03-10 | Triquint Semiconductor, Inc. | Group III-nitride transistor using a regrown structure |
-
2012
- 2012-11-09 US US13/672,754 patent/US8884334B2/en active Active
-
2013
- 2013-03-05 DE DE102013102156.5A patent/DE102013102156B4/de active Active
- 2013-10-29 TW TW102139016A patent/TWI512993B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090072240A1 (en) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Transphorm Inc. | III-Nitride Devices with Recessed Gates |
US20120056191A1 (en) | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Fujitsu Limited | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and power supply apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201419546A (zh) | 2014-05-16 |
TWI512993B (zh) | 2015-12-11 |
DE102013102156A1 (de) | 2014-05-15 |
US8884334B2 (en) | 2014-11-11 |
US20140131720A1 (en) | 2014-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013102156B4 (de) | Verbundschichtstapelung für Enhancement Mode-Transistor | |
DE102014114635B4 (de) | Seitenwand-Passivierung für HEMT-Vorrichtungen | |
DE102016114496B4 (de) | Halbleitervorrichtung, Transistoranordnung und Herstellungsverfahren | |
DE112010001556B4 (de) | Rückdiffusionsunterdrückende Strukturen | |
DE102012107523B4 (de) | HEMT mit integrierter Diode mit niedriger Durchlassspannung | |
DE102008013755B4 (de) | Gruppe-III-Nitrid-HEMT mit Deckschichten beinhaltend Aluminiumnitrid und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102013105701B4 (de) | Verbindungshalbleiterbauteil, das Galliumnitrid-Gatestrukturen aufweist, und Verfahren | |
DE112004000136B4 (de) | Halbleiterbauelemente | |
DE112010003087B4 (de) | Verfahren zur Ausbildung von Transistorbauelementen aus Gruppe III-Nitrid | |
DE102017119774B4 (de) | Halbleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE102016113735A1 (de) | Durchschlagfestes HEMT-Substrat und Bauelement | |
DE102013008512A1 (de) | Gruppe lll-Nitrid-Transistor mit Ladungs-Induzierschicht | |
DE102016120393A1 (de) | Bidirektionales III-Nitrid-Bauelement | |
DE102016114896B4 (de) | Halbleiterstruktur, HEMT-Struktur und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102013103966B4 (de) | Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen und Herstellungsverfahren hierfür | |
DE102017111974A1 (de) | Iii-nitrid-halbleiterbauelement mit dotierten epi-strukturen | |
DE102016109876A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines HEMT-Transistors und HEMT-Transistor mit verbesserter Elektronenmobilität | |
DE102013106622A1 (de) | Durch mechanische Spannung gesteuerter HEMT | |
DE102013008456A1 (de) | In-situ Sperren-Oxidationstechniken und -gestaltungen | |
DE102013010487A1 (de) | Gruppe III-Nitrid-Transistor unter Verwendung einer wiederaufgewachsenen Struktur | |
DE102012224047A1 (de) | Verbundhalbleiterbauelement mt vergrabener Feldplatte und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements | |
DE102014108625A1 (de) | Gate-stack für selbstsperrenden verbundhalbleitertransistor | |
EP2465142A1 (de) | Halbleiterstruktur | |
KR20190058668A (ko) | 반도체 디바이스 및 반도체 디바이스를 설계하는 방법 | |
DE102016109338A1 (de) | Normalerweise ausgeschalteter transistor mit reduziertem einschaltwiderstand sowie herstellungsverfahren dafür |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |