DE102013105713A1 - Verbindungshalbleitertransistor mit selbstanordnendem Gate - Google Patents
Verbindungshalbleitertransistor mit selbstanordnendem Gate Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013105713A1 DE102013105713A1 DE102013105713A DE102013105713A DE102013105713A1 DE 102013105713 A1 DE102013105713 A1 DE 102013105713A1 DE 102013105713 A DE102013105713 A DE 102013105713A DE 102013105713 A DE102013105713 A DE 102013105713A DE 102013105713 A1 DE102013105713 A1 DE 102013105713A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- passivation layer
- opening
- gate
- compound semiconductor
- semiconductor body
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 78
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 187
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004140 HfO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004047 hole gas Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 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
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 InAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 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
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/402—Field plates
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/42364—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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 adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/7787—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 with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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 adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/812—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/812—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate
- H01L29/8128—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with a Schottky gate with recessed gate
Abstract
Eine Transistorvorrichtung beinhaltet einen Verbindungshalbleiterkörper (100) mit einer ersten Oberfläche (102) und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104), welches unter der ersten Oberfläche (102) in dem Verbindungshalbleiterkörper (100) angeordnet ist. Die Transistorvorrichtung beinhaltet weiterhin eine Source (112) in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104) und eine Drain (114), welche von der Source (112) beabstandet ist und in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104) ist. Eine erste Passivierungsschicht (116) ist in Kontakt mit der ersten Oberfläche (102) des Verbindungshalbleiterkörpers (100), und eine zweite Passivierungsschicht (118) ist auf der ersten Passivierungsschicht (116) angeordnet. Die zweite Passivierungsschicht (118) hat eine andere Ätzratenselektivität als die erste Passivierungsschicht (116). Ein Gate (120) erstreckt sich durch die zweite Passivierungsschicht (118) in die erste Passivierungsschicht (116).
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungshalbleitertransistoren und insbesondere Verbindungshalbleiter mit selbstanordnenden Gates.
- Herkömmliche in GaN-Technologie hergestellte HEMT-Bauteile (HEMT: „High Electron Mobility Transistor“, Transistor mit hoher Elektronenmobilität) basieren darauf, eine Gate-Öffnung in die primäre ("first level") Oberflächenpassivierung zu ätzen, unter Umständen einschließlich einer Gate-Basis-Vertiefung in die Barrierenschicht (z.B. AlGaN), gefolgt durch Abscheidung eines optionalen Gate-Dielektrikums und einer Gate-Elektrode. Die Elektrode wird dann in einem zweiten Schritt unabhängig von der Gate-Basis-Öffnung strukturiert. Dies führt zu einem Überlapp der Gate-Elektrode über die Gate-Basis, welcher durch die Prozess- und Lithographieüberlagerungstoleranzen definiert ist. Das heißt, dass das herkömmliche GaN-HEMT-Gate typischerweise eine T-Form aufweist. Dieser Überlapp des Gates in Richtung der Drain-Richtung führt zu einer unerwünschten großen Gate-Drain-Kapazität Cgd.
- Das Problem mit der Gate-Drain-Kapazität Cgd kann umgangen werden, indem die primäre Oberflächenpassivierung ausgelassen wird und die Gate-Elektrode direkt auf der Barrierenschicht (z.B. AlGaN mit GaN-Deckschicht) des GaN-HEMT strukturiert wird. Jedoch bewirkt dieser Ansatz eine Verschlechterung des Barrierenoberflächenzustands, wenn die Gate-Strukturierung durch Plasmaätzen vorgenommen wird, was erforderlich ist, um kurze Gate-Längen von z.B. kleiner 1 µm zu realisieren. Dieser Ansatz ermöglicht auch nicht die Verwendung eines sogenannten In-Situ-Passivierungsschemas, bei welchem die Barrierenschicht mit einer SiN-Schicht bedeckt wird, welche bereits in dem Epitaxiewerkzeug verfügbar ist. Abscheidung dieser Passivierungsschicht, nachdem die Gate-Elektrode ausgebildet ist, begrenzt die verfügbaren Prozessoptionen, da z.B. die Aufbringung eines LPCVD-Nitrids (LPCVD: „Low-Pressure Chemical Vapor Deposition“, Niederdruckdampfphasenabscheidung) nicht möglich ist, nachdem die Gate-Metallelektrode ausgebildet ist.
- Gemäß Ausführungsbeispielen der hierin beschriebenen Erfindung werden eine Transistorvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 14 bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren Weiterbildungen der Erfindung.
- Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen eine Verbindungshalbleitervorrichtung, welche ein primäres Passivierungsschema (oder eine In-Situ-Passivierung) mit einem nicht T-förmigen Gate aufweist. Die Gate-Struktur hat eine signifikant reduzierte Gate-Drain-Kapazität Cgd im Vergleich zu äquivalenten herkömmlichen Vorrichtungen.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Transistorvorrichtung umfasst die Vorrichtung einen Verbindungshalbleiterkörper mit einer ersten Oberfläche und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas, welches unterhalb der ersten Oberfläche des Verbindungshalbleiterkörpers angeordnet ist. Die Transistorvorrichtung beinhaltet weiterhin eine Source in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas und eine Drain, welche von der Source beabstandet ist und in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas ist. Eine erste Passivierungsschicht ist in Kontakt mit der ersten Oberfläche des Verbindungshalbleiterkörpers, und eine zweite Passivierungsschicht ist auf der ersten Passivierungsschicht angeordnet. Die zweite Passivierungsschicht hat eine andere Ätzratenselektivität als die erste Passivierungsschicht, d.h, die zweite Passivierungsschicht weist bezüglich eines gegebenen Ätzverfahrens eine andere Ätzrate auf als die erste Passivierungsschicht. Ein Gate erstreckt sich durch die zweite Passivierungsschicht in die erste Passivierungsschicht.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Transistorvorrichtung umfasst das Verfahren: Bereitstellen eines Verbindungshalbleiterkörpers mit einer ersten Oberfläche und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas, welches unterhalb der ersten Oberfläche in dem Verbindungshalbleiterkörper angeordnet ist; Ausbilden einer Source in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas; Ausbilden einer Drain, welche getrennt von der Source ist und in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas ist; Ausbilden einer ersten Passivierungsschicht in Kontakt mit der ersten Oberfläche des Verbindungshalbleiterkörpers; Ausbilden einer zweiten Passivierungsschicht auf der ersten Passivierungsschicht, wobei die zweite Passivierungsschicht eine andere Ätzratenselektivität aufweist als die erste Passivierungsschicht; und Ausbilden eines Gate-Anschlusses, welcher sich durch die zweite Passivierungsschicht in die erste Passivierungsschicht erstreckt.
- Denjenigen mit Kenntnissen der Technik werden weitere Merkmale und Vorteile beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und beim Betrachten der beigefügten Zeichnungen ersichtlich sein.
- Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendig maßstabsgerecht, sondern der Schwerpunkt liegt vielmehr auf einer Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung. Darüber hinaus bezeichnen in den Figuren ähnliche Bezugszeichen entsprechende Teile. In den Zeichnungen:
- veranschaulicht
1 eine Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleiters, - veranschaulichen
2A bis2E Querschnittsansichten des Verbindungshalbleitertransistors von1 in verschiedenen Herstellungsstufen, - veranschaulicht
3 eine Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleitertransistors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, - veranschaulicht
4 eine Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleitertransistors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, - veranschaulicht
5 eine Querschnittsansicht eines Verbindungshalbleitertransistors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, - veranschaulichen
6A bis6F Querschnittsansichten eines Verbindungshalbleitertransistors in verschiedenen Herstellungsstufen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, - veranschaulichen
7A und7B Querschnittsansichten eines Verbindungshalbleitertransistors in verschiedenen Herstellungsstufen gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele eines Hetereostruktur-Feldeffekttransistors (HFET) beschrieben, welcher ein primäres ("first level") Passivierungsschema (bzw. eine In-Situ-Passivierung) und ein nicht T-förmiges Gate aufweist. Der Ausdruck HFET wird gewöhnlich auch als HEMT („High Electron Mobility Transistor“), MODFET (Modulationsdotierter Feldeffekttransistor) oder MESFET (Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor) bezeichnet. Die Ausdrücke Verbindungshalbleitertransistor, HFET, HEMT, MESFET und MODFET werden hierin austauschbar verwendet, um einen Feldeffekttransistor zu bezeichnen, welcher eine Grenzschicht zwischen zwei Materialien mit unterschiedlichen Bandlücken (d.h. eine Heterogrenzschicht) zur Ausbildung eines Leitungskanals beinhaltet. Zum Beispiel kann GaAs mit AlGaAs kombiniert werden, kann GaN mit AlGaN kombiniert werden, kann InGaAs mit InAlAs kombiniert werden, kann GaN mit InGaN kombiniert werden usw. Auch können Transistoren Barriere/Spacer/Buffer-Schichtstrukturen aus AlInN/AlN/GaN aufweisen. Der hierin verwendete Ausdruck Verbindungshalbleitertransistor kann sich auch auf einen Transistor beziehen, welcher unter Verwendung einer einzigen epitaktischen Halbleiterverbindung hergestellt ist, wie z.B. epitaktisches SiC. In jedem Fall hat die Gate-Struktur des Verbindungshalbleitertransistors eine signifikant reduzierte Gate-Drain-Kapazität Cgd im Vergleich zu äquivalenten herkömmlichen Bauteilen.
-
1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines HFETs, welcher einen Verbindungshalbleiterkörper100 mit einer ersten Oberfläche102 und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas104 beinhaltet, welches unterhalb der ersten Oberfläche102 in dem Verbindungshalbleiterkörper100 angeordnet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der HFET GaN-basiert, und der Verbindungshalbleiterkörper100 beinhaltet eine Nukleationsschicht106 , eine GaN-Pufferschicht108 auf der Nukleationsschicht106 und eine GaN-Legierung-Barrierenschicht110 auf der GaN-Pufferschicht108 . Die Barrierenschicht110 kann eine beliebige GaN-Legierung umfassen, wie z.B. AlGaN, InAlN, AlN, InAlGaN usw. Die Source112 des HFET erstreckt sich durch die GaN-Legierung-Barrierenschicht110 in die GaN-Pufferschicht108 . Die Drain114 des HFET ist von der Source112 beabstandet und erstreckt sich durch die GaN-Legierung-Barrierenschicht110 in die GaN-Pufferschicht108 . - Bei der GaN-Technologie können im Allgemeinen GaN-basierte Heterostrukturen entlang der c-Richtung (d.h. der Ga-Seite) oder entlang der N-Seite gewachsen werden, z.B. für GaN/AlGaN-Hetereostrukturen. Beide Wachstumsorientierungen können bei der Herstellung der hierin beschriebenen GaN-basierten Strukturen verwendet werden. Bei GaN-Technologie führt das Vorhandensein von Polarisierungsladungen und Verspannungseffekten zu der Realisierung eines zweidimensionalen Ladungsträgergases, welches eine zweidimensionale Elektronen- oder Lochinversionsschicht ist, welches durch eine sehr hohe Ladungsträgerdichte und Ladungsträgerbeweglichkeit gekennzeichnet ist. Ein solches zweidimensionales Ladungsträgergas bildet den leitenden Kanalbereich
104 des HFET. Eine dünne, z.B. 1 bis 2 nm starke, AlN-Schicht kann zwischen der GaN-Pufferschicht108 und der GaN-Legierung-Barrierenschicht110 vorgesehen sein, um eine Legierungsstreuung zu minimieren und die Beweglichkeit des zweidimensionalen Ladungsträgergases zu erhöhen. Weitere Verbindungshalbleitertechnologien, welche ein zweidimensionales Elektronen- oder Lochgas aufweisen, können ebenfalls verwendet werden. In jedem Fall werden Polarisierungsladungen verwendet, um den Kanalbereich104 des zweidimensionalen Ladungsträgergases des HFET auszubilden. Andere Kombinationen von III-V-Halbleitermaterialien können ebenfalls verwendet werden, um einen Kanalbereich104 mit einem zweidimensionalen Elektronengas oder zweidimensionalen Lochgas in der Pufferschicht108 auszubilden, wie es in der Technik bekannt ist. Allgemein kann auch eine beliebige Heterostruktur verwendet werden, bei welcher eine Banddiskontinuität für das Bauteilkonzept verantwortlich ist. Weiterhin können die Source112 und die Drain114 an derselben Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 kontaktiert sein, wie es in1 dargestellt ist. Alternativ können die Source112 und/oder die Drain114 über eine entsprechende leitfähige Durchkontaktierung (nicht dargestellt), welche sich von der Source112 und/oder der Drain114 zu der Rückseite103 erstreckt, an der Rückseite103 elektrisch kontaktiert werden, welche metallisiert sein kann und/oder ein hoch dotiertes Substrat, wie z.B. ein n+-Si-Substrat, sein kann. - Die Source
112 und die Drain114 kontaktieren beide das zweidimensionale Ladungsträgergas104 . Der HFET kann „normal-an“ sein, was bedeutet, dass der HFET im Verarmungsmodus arbeitet, oder kann „normal-aus“ sein, was bedeutet, dass der HFET im Anreicherungsmodus arbeitet. In beiden Fällen kontaktiert eine Oberflächenpassivierungsschicht116 die erste (obere) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 . Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Oberflächenpassivierungsschicht116 Si3N4, Al2O3, SiO2, HfO2 oder ZrO2. Eine zweite Passivierungsschicht118 ist auf der Oberflächenpassivierungsschicht116 angeordnet. Die zweite Passivierungsschicht118 hat eine andere Ätzratenselektivität als die erste Passivierungsschicht116 . Zum Beispiel kann die zweite Passivierungsschicht118 Siliziumdioxid (SiO2) sein, während die Oberflächenpassivierungsschicht116 Siliziumnitrid ist. Allgemein lässt sich die zweite Passivierungsschicht118 selektiv gegenüber der Oberflächenpassivierungsschicht116 ätzen und kann z.B. SiO2, Si3N4, Silikatglase, wie z.B. PSG (Phosphorsilikatglas) oder BPSG (Borphosphorsilikatglas) oder dergleichen umfassen. - Die Oberflächenpassivierungsschicht
116 ist nicht über dem Gate120 des HFET ausgebildet. Das heißt, dass die Oberflächenpassivierungsschicht116 nicht nach dem Gate120 ausgebildet werden muss. Vielmehr wird die Oberflächenpassivierungsschicht116 auf der ersten (oberen) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 ausgebildet, und die zweite Passivierungsschicht118 wird auf der Oberflächenpassivierungsschicht116 ausgebildet, bevor das Gate120 ausgebildet wird. Öffnungen werden dann in die zweite Passivierungsschicht118 geätzt, um das Gate120 und eine optionale Feldplatte122 auszubilden. Das Ätzen wird selektiv bezüglich der Oberflächenpassivierungsschicht116 ausgeführt. Das Ätzen der Oberflächenpassivierungsschicht116 wird vorgenommen mittels eines abblockenden Lithographieschritts, welcher die Öffnung für die optionale Feldplatte122 maskiert, falls eine solche vorgesehen ist. Hiernach folgt eine optionale Abscheidung eines Gate-Dielektrikums und die Abscheidung eines elektrisch leitfähigen Materials, sodass die Öffnungen zumindest teilweise mit dem leitfähigen Material gefüllt werden. Der Überschussanteil des leitfähigen Materials wird dann ausgehend von der zweiten Passivierungsschicht118 entfernt, z.B. durch einen beliebigen geeigneten Planarisierungsprozess, wie z.B. Zurückätzen oder chemisch-mechanisches Polieren, sodass das Gate120 keine T-Form aufweist und die Oberflächenpassivierungsschicht116 nicht das Gate120 bedeckt. In dem Fall, dass das Gate vertieft in dem Verbindungshalbleiterkörper100 angeordnet ist, ist die Vertiefung bezüglich der Öffnung in den darüberliegenden Passivierungsschichten116 ,118 selbstanordnend. - Die optionale Feldplatte
122 ist von dem Gate120 in der zweiten Passivierungsschicht118 beabstandet und auf der Oberflächenpassivierungsschicht116 angeordnet. Die optionale Feldplatte122 kann elektrisch mit der Source122 oder dem Gate120 verbunden sein, oder kann potenzialfrei sein. Die optionale Feldplatte122 verarmt den Kanalbereich104 , welcher in dem Verbindungshalbleiterkörper100 ausgebildet ist, z.B. um ungefähr 30 bis 40V bei Verbindung mit dem Source-Potenzial. Die optionale Feldplatte122 reduziert auch die Gate-Drain-Kapazität Cgd des Transistors, verbessert das Verhältnis QGD/QGS (Ladungsverhältnis von Gate-zu-Drain und Gate-zu-Source), und ermöglicht höhere elektrische Felder. Source-, Drain- und Gate-Elektroden124 ,126 und entsprechende Durchkontaktierungen125 ,127 werden dann auf der zweiten Passivierungsschicht118 zu den jeweiligen in1 dargestellten Verbindungsknoten ausgebildet, wobei in1 die Gate-Elektrode nicht zu sehen ist. - Das Gate
120 des HFET hat eine erste Seite121 , welche von dem Verbindungshalbleiterkörper100 abgewandt ist, und eine zweite Seite123 , welche dem Verbindungshalbleiterkörper100 zugewandt ist. Bei dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite (w1) des Gates120 an der ersten Seite121 dieselbe, wie die Breite (w2) des Gate120 an der zweiten Seite122 . Das heißt, dass das Gate120 eine über die gesamte Höhe (h) des Gates120 gleichförmige Breite aufweist. Weiterhin erstreckt sich bei dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel das Gate120 vollständig durch die Oberflächenpassivierungsschicht116 und in den Verbindungshalbleiterkörper100 . Ein Bauteilisolierungsbereich128 , wie z.B. ein dielektrisches Material oder ein implantierter Bereich, isoliert den Transistor von anderen auf demselben Chip ausgebildeten Bauteilen. -
2A bis2E veranschaulichen Querschnittsansichten der Transistorvorrichtung von1 in verschiedenen Schritten des Herstellungsprozesses.2A zeigt den Verbindungshalbleiterkörper100 , nachdem die Source112 und die Drain114 in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträger Gas104 ausgebildet wurden, die Oberflächenpassivierungsschicht116 in Kontakt mit der ersten (oberen) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 ausgebildet wurde und die zweite Passivierungsschicht118 auf der ersten Passivierungsschicht116 ausgebildet wurde. Die Dicke der Oberflächenpassivierungsschicht116 reguliert die Wirkung der optionalen Feldplatte122 , falls eine solche vorgesehen ist. Die Dicke der zweiten Passivierungsschicht118 reguliert die Höhe des Gate120 und der optionalen Feldplatte122 . Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Oberflächenpassivierungsschicht116 eine weniger als 100 nm dicke Schicht aus Siliziumnitrid, und die zweite Passivierungsschicht118 umfasst eine mehr als 300 nm dicke Siliziumdioxidschicht, welche z.B. über einen TEOS-Prozess (TEOS: Tetraethyl-orthosilikat) ausgebildet ist. - Das Gate
120 und die optionale Feldplatte122 werden durch den folgenden Prozess ausgebildet. Öffnungen130 ,132 für Gate bzw. Feldplatte werden ausgebildet, sodass die Öffnungen130 ,132 sich durch die zweite Passivierungsschicht118 bis zu der Oberflächenpassivierungsschicht116 erstrecken, wie es in2B dargestellt ist. Die Öffnungen130 ,132 für Gate und Feldplatte werden bei diesem Ausführungsbeispiel in einem einzigen Lithographieschritt ausgebildet, was eine Fehlausrichtung vermeidet. Lediglich die kritische Dimension des Lithographieprozesses bestimmt den Abstand zwischen den Öffnungen130 ,132 für Gate und Feldplatte. Die Öffnungen130 ,132 für Gate und Feldplatte werden selektiv bezüglich der darunterliegenden Oberflächenpassivierungsschicht116 durch die zweite Passivierungsschicht118 geätzt. Daher die unterschiedliche Ätzratenselektivität für die Passivierungsschichten116 ,118 . - Eine Maskenschicht
134 wird dann auf einem Bereich der zweiten Passivierungsschicht118 ausgebildet, sodass die Öffnung132 für die Feldplatte von der Maskenschicht134 geschützt wird und die Öffnung130 für das Gate ungeschützt ist, wie es in2C dargestellt ist. Die Maskenschicht134 braucht lediglich einen Teil der Mesa136 zwischen der Öffnung130 für das Gate und der Öffnung132 für die Feldplatte abzudecken. Die Öffnung130 für das Gate wird durch die Oberflächenpassivierungsschicht116 und in den Verbindungshalbleiterkörper100 erweitert, während die Feldplattenöffnung132 geschützt ist, wie es in2C dargestellt ist. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel stoppt das Ätzen der Oberflächenpassivierungsschicht116 , bevor die erste (obere) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 erreicht wird, sodass die Öffnung130 für das Gate vor Erreichen des Verbindungshalbleiterkörpers100 abschließt und ein Teil der ersten Passivierungsschicht116 unter der Öffnung130 für das Gate verbleibt. In beiden Fällen wird die Basis der Öffnung130 für das Gate teilweise oder vollständig durch die Oberflächenpassivierungsschicht116 ausgebildet, während die Öffnung132 für die Feldplatte geschützt ist und sich daher nicht in die darunterliegende Oberflächenpassivierungsschicht116 erstreckt. - Als Nächstes wird ein elektrisch leitfähiges Material
138 auf der zweiten Passivierungsschicht118 deponiert, nachdem die Öffnungen130 ,132 für das Gate und die Feldplatte ausgebildet wurden und die Maskenschicht134 entfernt wurde, sodass die Öffnungen130 ,132 für Gate und Feldplatte zumindest teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material138 aufgefüllt werden, wie es in2D dargestellt ist. Ein beliebiges geeignetes elektrisch leitfähiges Material138 kann verwendet werden, z.B. TaN/W über CVD ("Chemical Vapor Deposition", chemische Dampfabscheidung) oder n+- Polysilizium. Das überschüssige elektrisch leitfähige Material138 wird dann von der Seite der zweiten Passivierungsschicht118 entfernt, welche von dem Verbindungshalbleiterkörper100 abgewandt ist, wie es in2E dargestellt ist. Ein beliebiger geeigneter Prozess kann verwendet werden, um die zweite Passivierungsschicht zu planarisieren, z.B. CMP (chemisch-mechanisches Polieren) oder ein Rückätzprozess. Die Source-, Drain- und Gateelektroden124 ,126 und entsprechende leitfähige Durchkontaktierungen125 ,127 werden auf der planarisierten zweiten Passivierungsschicht118 ausgebildet, z.B. wie es in1 dargestellt ist. - Wenn die optionale Feldplatte
122 weggelassen wird, kann der Gate-Ausbildungsprozess vereinfacht werden, indem die Öffnung130 für das Gate ausgebildet wird, welche sich durch die zweite Passivierungsschicht118 und die Oberflächenpassivierungsschicht116 und in den Verbindungshalbleiterkörper100 erstreckt, indem das elektrisch leitfähige Material138 auf der zweiten Passivierungsschicht118 deponiert wird, sodass die Öffnung130 für das Gate zumindest teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material138 aufgefüllt wird, und indem das überschüssige elektrisch leitfähige Material138 von der Oberseite der zweiten Passivierungsschicht118 entfernt wird. Dabei kann der in2C dargestellte Maskierungsschritt übersprungen werden. Wie oben erläutert kann, falls erwünscht, die Öffnung130 für das Gate vor Erreichen der ersten (oberen) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 enden, sodass ein Teil der Oberflächenpassivierungsschicht116 unter dem Gate verbleibt und ein Gate-Dielektrikum bildet. -
3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines HFET, welches ähnlich zu dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, bei welchem jedoch das Gate120 von dem Verbindungshalbleiterkörper100 durch ein dielektrisches Material140 , wie z.B. Siliziumdioxid, isoliert ist. Das dielektrische Material140 kann mittels eines beliebigen geeigneten herkömmlichen Prozesses ausgebildet werden, nachdem die Öffnung130 für das Gate ausgebildet wurde und bevor das leitfähige Material138 für das Gate deponiert wird. -
4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines HFET, welches ähnlich zu dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, bei welchem jedoch das Gate120 vor Erreichen der ersten (oberen) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 endet. Auf diese Weise verbleibt ein Teil117 der Oberflächenpassivierungsschicht116 unter dem Gate120 . Dieser dünnere Teil117 der Oberflächenpassivierungsschicht116 , welcher zwischen dem Gate120 und dem Verbindungshalbleiterkörper100 angeordnet ist, dient bei diesem Ausführungsbeispiel als ein Gate-Dielektrikum. -
5 veranschaulicht ein Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines HFET, welches ähnlich zu dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, bei welchem jedoch das Gate120 und die optionale Feldplatte122 beide auf der Oberflächenpassivierungsschicht116 ausgebildet sind. Das heißt, dass sich das Gate120 nicht in die Oberflächenpassivierungsschicht116 erstreckt. Diese Struktur kann beispielsweise realisiert werden, indem die mit2C verbundene Prozessierung übersprungen wird (d.h. das Maskieren der Öffnung für die Feldplatte und Erweitern der Öffnung für das Gate in die Oberflächenpassivierungsschicht). Auch ist bei dem in5 dargestellten Ausführungsbeispiel eine zweite optionale Feldplatte142 vorgesehen. Die zweite optionale Feldplatte142 ist von dem Gate120 und der ersten optionalen Feldplatte122 (falls vorgesehen) in der zweiten Passivierungsschicht118 beabstandet und auf der Oberflächenpassivierungsschicht116 über der Drain114 angeordnet. Die zweite optionale Feldplatte142 ist elektrisch mit der Drain114 verbunden und erstreckt sich seitlich weiter in Richtung der Source112 als die Drain114 . Die zweite optionale Feldplatte142 kann auf ähnliche Weise ausgebildet werden wie die erste optionale Feldplatte122 , z.B. indem in dem Drain-Bereich eine zusätzliche Öffnung in der zweiten Passivierungsschicht118 (durch selektives Ätzen bezüglich der Oberflächenpassivierungsschicht) ausgebildet wird und die zusätzliche Öffnung mit der Maskierungsschicht134 geschützt wird, wenn die Öffnung130 für das Gate in oder durch die Oberflächenpassivierungsschicht116 erweitert werden soll, z.B. wie es in2C dargestellt ist. Der in2D dargestellte gemeinsame Schritt zur Deponierung von leitfähigem Material füllt wenigstens teilweise beide Öffnungen für Feldplatten und die Öffnung für das Gate mit einem elektrisch leitfähigen Material138 , welches dann planarisiert werden kann, wie es in2E dargestellt ist. -
6A bis6F veranschaulichen Querschnittsansichten eines Verbindungshalbleitertransistors in verschiedenen Herstellungsschritten des Transistors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.6A zeigt den Verbindungshalbleiterkörper100 , nachdem die Öffnungen130 ,132 für Gate und etwaige optionale Feldplatten sich durch die zweite Passivierungsschicht118 zu der Oberflächenpassivierungsschicht116 erstreckend ausgebildet wurden, und nachdem der freiliegende Teil bzw. die freiliegenden Teile der Oberflächenpassivierungsschicht116 beschädigt wurden, z.B. durch Implantierung von nichtreaktiven Ionen (wie z.B. Ar, Kr oder Xe) in den freiliegenden Teil bzw. die freiliegenden Teile der Oberflächenpassivierungsschicht116 . Die Beschädigungsimplantierung in die Oberflächenpassivierungsschicht116 führt zu einem schrägen Profil nach dem Ätzen des jeweiligen freiliegenden Teils der Oberflächenpassivierungsschicht116 mit einer isotropen Komponente, z.B. wie es für Hochspannungsabschlüsse mit Beschädigungsimplantierung in ein Feldoxid und ein nachfolgendes Nassätzen des Oxids vorgenommen wird. Der implantierte Schaden ist in6A bis6F durch gepunktete Linien dargestellt. - Ein konformes hartes Maskenmaterial
144 , wie z.B. Kohlenstoff, wird dann an den Seitenwänden und der Unterseite jeder Öffnung130 ,132 deponiert, wie es in6B dargestellt ist. Das konforme harte Maskenmaterial144 hat eine mit der Oberflächenpassivierungsschicht116 korrelierte Dicke, z.B. 50–80 nm. Das konforme harte Maskenmaterial144 wird dann anisotrop zurückgeätzt, um die harte Maske146 bzw. einen Abstandhalter an den Seitenwänden der Öffnung130 für das Gate auszubilden, und eine harte Maskenschicht148 wird auf dem Bereich der zweiten Passivierungsschicht118 , einschließlich der Öffnungen132 für Feldplatten (falls vorhanden) ausgebildet, wie es in6C dargestellt ist. Als Nächstes wird die Öffnung130 für das Gate in die Oberflächenpassivierungsschicht116 erweitert, indem die Oberflächenpassivierungsschicht116 isotrop geätzt wird, wie es in6D dargestellt ist. Der untere Teil der Öffnung130 für das Gate, welche in der Oberflächenpassivierungsschicht ausgebildet ist, wird später die Basis des Gates120 enthalten, und hat aufgrund der durchgeführten isotropen Ätzung schräg zusammenlaufende Seitenwände150 . Der Teil der Öffnung130 für das Gate, welcher in der Oberflächenpassivierungsschicht116 mit den schräg zusammenlaufenden Seitenwänden150 ausgebildet ist, fluchtet mit dem Teil der Öffnung130 für das Gate in der zweiten Passivierungsschicht118 . Falls erwünscht, kann die Öffnung130 für das Gate tiefer in den Verbindungshalbleiterköper100 erweitert werden, wie es hierin zuvor beschrieben wurde. - In jedem Fall wird die harte Maske
148 dann entfernt, z.B. über einen Sauerstoffplasmaprozess, und ein elektrisch leitfähiges Material152 wird nach Entfernen der harten Maske148 auf der zweiten Passivierungsschicht118 deponiert, sodass die jeweilige Öffnung130 ,132 zumindest teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material152 gefüllt wird, wie es in6E dargestellt ist. Das überschüssige elektrisch leitfähige Material152 wird dann mittels eines beliebigen geeigneten Planarisierungsprozesses von der dem Verbindungshalbleiterkörper100 abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht118 entfernt, wie es in6F dargestellt ist. -
7A bis7B veranschaulichen Querschnittsansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbindungshalbleitertransistors.7A zeigt den Verbindungshalbleiterkörper100 , nachdem die Source112 und die Drain114 im Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträger Gas104 ausgebildet wurden, die Oberflächenpassivierungsschicht116 in Kontakt mit der ersten (oberen) Oberfläche102 des Verbindungshalbleiterkörpers100 ausgebildet wurde, und die zweite Passivierungsschicht118 auf der ersten Passivierungsschicht116 ausgebildet wurde. Weiterhin zeigt7A den Verbindungshalbleiterkörper100 , nachdem die Öffnungen130 ,132 für das Gate und eine oder mehrere optionale Feldplatten sich durch die zweite Passivierungsschicht118 und zumindest in die Oberflächenpassivierungsschicht116 erstreckend ausgebildet wurden, und ein konformes elektrisch leitfähiges Material154 auf der zweiten Passivierungsschicht118 deponiert wurde, sodass die Seitenwände und Unterseite jeder Öffnung130 ,132 mit dem elektrisch leitfähigen Material154 beschichtet sind und ein innerer Teil jeder Öffnung130 ,132 benachbart den Seitenwänden und der Unterseite mit einem elektrisch isolierenden Material156 gefüllt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein konformes leitfähiges Material auf die Struktur gesputtert, was den inneren Teil der Öffnungen130 ,132 für Gate und Feldplatte frei von dem elektrisch leitfähigen Material lässt. - Als Nächstes wird das elektrisch leitfähige Material
154 von einer dem Verbindungshalbleiterkörper100 abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht118 und ausgehend von einem oberen Teil der Öffnungsseitenwände entfernt, um das Gate120 und die Feldplatte122 zu separieren. Ohne Lithographie kann dies bewerkstelligt werden unter Verwendung eines CMP- oder Abdeckungsrückätzprozesses. Bei einem Abdeckungsrückätzprozess wird die leitfähige Unterseite der Öffnungen130 ,132 geschützt, z.B. durch einen Resist-Pfropf156 wie er in7A dargestellt ist. Das elektrisch isolierende Material156 wird von dem inneren Teil jeder Öffnung130 ,132 entfernt, nachdem das Gate120 und die Feldplatte122 separiert wurden, wie es in7B dargestellt ist. Bei dem in7A und7B dargestellten Ausführungsbeispiel bedecken das Gate120 und jede optionale Feldplatte122 die Seitenwände und Unterseite der entsprechenden Öffnung130 ,132 , welche durch die zweite Passivierungsschicht118 und in die Oberflächenpassivierungsschicht116 ausgebildet wurden, sodass der innere Teil jeder Öffnung130 ,132 benachbart den Seitenwänden und der Unterseite nicht mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt ist. - Räumlich relative Ausdrücke, wie z.B. "unter", "unterhalb", "niedriger", "über", "oberhalb" und dergleichen werden zur Vereinfachung der Beschreibung und Erläuterung der Positionierung eines Elements relativ zu einem zweiten Element verwendet. Diese Ausdrücke sind dazu gedacht, verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung abzudecken, neben denjenigen, welche in den Figuren dargestellt sind. Darüber hinaus werden Ausdrücke wie z.B. "erste(r)", "zweite(r)" und dergleichen ebenfalls verwendet, um verschiedene Elemente, Bereiche, Abschnitte usw. zu beschreiben und sind nicht als einschränkend zu verstehen. Ähnliche Ausdrücke beziehen sich in der gesamten Beschreibung auf ähnliche Elemente.
- Wie hierin verwendet sind die Ausdrücke "aufweisen", "enthalten", "beinhalten", "umfassen" und dergleichen offene Ausdrücke, welche das Vorhandensein der genannten Elemente oder Merkmale anzeigen, jedoch nicht das Vorhandensein zusätzlicher Elemente oder Merkmale ausschließen. Die Artikel "ein(e)" und "der/die/das" sind dazu gedacht, sowohl den Plural als auch den Singular abzudecken, soweit es der Kontext nicht deutlich anderweitig zeigt.
- Angesichts des oben beschriebenen Bereichs von Variationen und Anwendungen versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung weder durch die vorangegangene Beschreibung noch durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt ist.
Claims (23)
- Transistorvorrichtung, umfassend: einen Verbindungshalbleiterkörper (
100 ) mit einer ersten Oberfläche (102 ) und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104 ), welches unter der ersten Oberfläche (102 ) in dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) angeordnet ist, eine Source (112 ) in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas; eine Drain (114 ), welche von der Source (112 ) beabstandet ist und in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104 ) ist; eine erste Passivierungsschicht (116 ) in Kontakt mit der ersten Oberfläche (102 ) des Verbindungshalbleiterkörpers (100 ); eine zweite Passivierungsschicht (118 ), welche auf der ersten Passivierungsschicht (116 ) angeordnet ist, wobei die zweite Passivierungsschicht (118 ) eine andere Ätzratenselektivität aufweist als die erste Passivierungsschicht (116 ); und ein Gate (120 ), welches sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt. - Transistorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gate (
120 ) eine von dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandte erste Seite und eine dem Verbindungshalbleiterkörper zugewandte zweite Seite aufweist, und wobei eine Breite des Gates (120 ) an der ersten Seite dieselbe ist wie die Breite des Gates (120 ) an der zweiten Seite. - Transistorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Teil des Gates (
120 ), welcher am nächsten an dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) angeordnet ist, schräg zusammenlaufende Seitenwände aufweist. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gate (
120 ) sich vollständig durch die erste Passivierungsschicht (116 ) in den Verbindungshalbleiterkörper (100 ) erstreckt. - Transistorvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Gate (
120 ) durch ein dielektrisches Material (140 ) von dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) isoliert ist. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gate (
120 ) sich teilweise in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt, sodass ein Teil (117 ) der ersten Passivierungsschicht (116 ) unter dem Gate (120 ) verbleibt und das Gate (120 ) von dem Verbindungshalbleiterkörper isoliert. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Passivierungsschicht (
116 ) ein Material umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Si3N4, Al2O3, SiO2, HfO2 und ZrO2, und die zweite Passivierungsschicht (118 ) ein anderes Material als die erste Passivierungsschicht (116 ) umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus SiO2, Si3N4, PSG und BPSG. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Passivierungsschicht (
116 ) weniger als 100 nm dick ist und die zweite Passivierungsschicht (118 ) mehr als 300 nm dick ist. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus umfassend: eine Feldplatte (
122 ), welche von dem Gate (120 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ) beabstandet ist und auf der ersten Passivierungsschicht (116 ) angeordnet ist. - Transistorvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Feldplatte (
122 ) elektrisch mit der Source (112 ) oder dem Gate (120 ) verbunden ist. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus umfassend: eine Feldplatte (
142 ), welche von dem Gate (120 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ) beabstandet ist und auf der ersten Passivierungsschicht (116 ) über der Drain (114 ) angeordnet ist, wobei die Feldplatte (142 ) elektrisch mit der Drain (142 ) verbunden ist und sich lateral weiter in Richtung der Source (112 ) erstreckt als die Drain (114 ). - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gate (
120 ) in einer Öffnung (130 ) angeordnet ist, welche in der ersten und zweiten Passivierungsschicht (116 ,118 ) ausgebildet ist und Seitenwände und eine Unterseite der Öffnung (130 ) bedeckt, sodass ein innerer Teil der Öffnung (130 ) benachbart den Seitenwänden und der Unterseite nicht mit dem Gate (120 ) gefüllt ist. - Transistorvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungshalbleiterkörper (
100 ) eine Schicht aus einer GaN-Legierung auf einer GaN-Schicht umfasst, und wobei das zweidimensionale Ladungsträgergas in der GaN-Schicht nahe der Grenzschicht zwischen der GaN-Schicht und der Schicht aus GaN-Legierung entsteht. - Verfahren zur Herstellung einer Transistorvorrichtung, umfassend: Bereitstellen eines Verbindungshalbleiterkörpers (
100 ) mit einer ersten Oberfläche (102 ) und einem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104 ), welches unter der ersten Oberfläche (102 ) in dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) angeordnet ist; Ausbilden einer Source (112 ) in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104 ); Ausbilden einer Drain (114 ), welche von der Source (112 ) beabstandet ist und in Kontakt mit dem zweidimensionalen Ladungsträgergas (104 ) ist; Ausbilden einer ersten Passivierungsschicht (116 ) in Kontakt mit der ersten Oberfläche (102 ) des Verbindungshalbleiterkörpers (100 ); Ausbilden einer zweiten Passivierungsschicht (118 ) auf der ersten Passivierungsschicht (116 ), wobei die zweite Passivierungsschicht (118 ) eine andere Ätzratenselektivität als die erste Passivierungsschicht (116 ) aufweist; und Ausbilden eines Gates (120 ), welches sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt. - Verfahren nach Anspruch 14, darüber hinaus umfassend: Ausbilden einer Feldplatte (
122 ), welche in der zweiten Passivierungsschicht (118 ) von dem Gate (120 ) beabstandet ist und auf der ersten Passivierungsschicht (116 ) angeordnet ist. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) und der Feldplatte (122 ) umfasst: Ausbilden einer ersten Öffnung (130 ) und einer davon beabstandeten zweiten Öffnung (132 ), welche sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) bis zu der ersten Passivierungsschicht (116 ) erstrecken; Ausbilden einer Maskenschicht (134 ) auf einem Bereich der zweiten Passivierungsschicht (118 ), sodass die zweite Öffnung (132 ) von der Maskenschicht (134 ) geschützt ist und die erste Öffnung (130 ) ungeschützt ist; Erweitern der ersten Öffnung (130 ) durch die erste Passivierungsschicht (116 ) und in den Verbindungshalbleiterkörper (100 ), während die zweite Öffnung (132 ) von der Maskenschicht (134 ) geschützt ist; Deponieren eines elektrisch leitfähigen Materials (138 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), nachdem die erste Öffnung (130 ) durch die erste Passivierungsschicht (116 ) erweitert wurde und die Maskenschicht (134 ) entfernt wurde, sodass die erste und zweite Öffnung (130 ,132 ) wenigstens teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material (138 ) gefüllt werden; und Entfernen des elektrisch leitfähigen Materials (138 ) von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ). - Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) und der Feldplatte (122 ) umfasst: Ausbilden einer ersten Öffnung (130 ) und einer davon beabstandeten zweiten Öffnung (132 ), welche sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) bis zu der ersten Passivierungsschicht (116 ) erstrecken; Ausbilden einer Maskenschicht (134 ) auf einem Bereich der zweiten Passivierungsschicht (118 ), sodass die zweite Öffnung (132 ) von der Maskenschicht (134 ) geschützt ist und die erste Öffnung (130 ) ungeschützt ist; Erweitern der ersten Öffnung (130 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ), während die zweite Öffnung (132 ) von der Maskenschicht (134 ) geschützt ist, sodass ein Teil (117 ) der ersten Passivierungsschicht (116 ) unter der ersten Öffnung (130 ) verbleibt; Deponieren eines elektrisch leitfähigen Materials (138 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), nachdem die erste Öffnung (130 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) erweitert wurde und die Maskenschicht (134 ) entfernt wurde, sodass die erste und zweite Öffnung (130 ,132 ) wenigstens teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material (138 ) gefüllt werden; Entfernen des elektrisch leitfähigen Materials (138 ) ausgehend von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ). - Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) umfasst: Ausbilden einer Öffnung (130 ), welche sich durch die erste und zweite Passivierungsschicht (116 ,118 ) in den Verbindungshalbleiterkörper (100 ) erstreckt; Deponieren eines elektrisch leitfähigen Materials (138 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), sodass die Öffnung (130 ) zumindest teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material (138 ) gefüllt wird; und Entfernen des elektrisch leitfähigen Materials (138 ) von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ). - Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) umfasst: Ausbilden einer Öffnung (130 ), welche sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt, sodass die Öffnung (130 ) vor Erreichen des Verbindungshalbleiterkörpers (100 ) endet und ein Teil (117 ) der ersten Passivierungsschicht (116 ) unter der Öffnung (130 ) verbleibt; Abscheiden eines elektrisch leitfähigen Materials (138 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), sodass die Öffnung (130 ) zumindest teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material (138 ) gefüllt wird; Entfernen des elektrisch leitfähigen Materials (138 ) von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ). - Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) umfasst: Ausbilden einer Öffnung (130 ), welche sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt; Deponieren einer harten Maske (144 ) an Seitenwänden der Öffnung (130 ); isotropes Ätzen einer Öffnung mit schräg aufeinander zulaufenden Seitenwänden (150 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ), welche mit der Öffnung (130 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ) fluchtet; Entfernen der harten Maske (114 ) von den Seitenwänden der Öffnung (130 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ); Deponieren eines elektrisch leitfähigen Materials (152 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), nachdem die harte Maske (144 ) entfernt ist, sodass die Öffnung (130 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ) und die Öffnung (130 ) in der ersten Passivierungsschicht (116 ) wenigstens teilweise mit dem elektrisch leitfähigen Material (152 ) gefüllt werden; und Entfernen des elektrisch leitfähigen Materials (152 ) von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ). - Verfahren nach Anspruch 20, wobei das isotrope Ätzen an einer Öffnung (
130 ) mit schräg aufeinander zulaufenden Seitenwänden (150 ) in die erste Passivierungsschicht (116 ) umfasst: Implantieren von nicht-reaktiven Ionen in einen freiliegenden Teil der ersten Passivierungsschicht (116 ); und Ätzen des freiliegenden Teils der ersten Passivierungsschicht (116 ) mit einer isotropen Komponente nach der Ionenimplantation. - Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ausbilden des Gates (
120 ) umfasst: Ausbilden einer Öffnung (130 ), welche sich durch die zweite Passivierungsschicht (118 ) und wenigstens in die erste Passivierungsschicht (116 ) erstreckt; Deponieren eines konformen elektrisch leitfähigen Materials (154 ) auf der zweiten Passivierungsschicht (118 ), sodass Seitenwände und eine Unterseite der Öffnung (130 ) mit dem elektrisch leitfähigen Material (154 ) bedeckt sind; Füllen eines inneren Teils der Öffnung (130 ) benachbart den Seitenwänden und der Unterseite mit einem elektrisch isolierenden Material (156 ); Entfernen des elektrisch isolierenden Materials (156 ) von einer dem Verbindungshalbleiterkörper (100 ) abgewandten Seite der zweiten Passivierungsschicht (118 ) und ausgehend von einem oberen Teil der Öffnungsseitenwände; und Entfernen des elektrisch isolierenden Materials (156 ) aus dem inneren Teil der Öffnung (130 ), nachdem das elektrisch leitfähige Material von dem oberen Teil der Öffnungsseitenwände entfernt wurde. - Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, darüber hinaus umfassend: Ausbilden einer von dem Gate (
120 ) beabstandeten Feldplatte (142 ) in der zweiten Passivierungsschicht (118 ), welche auf der ersten Passivierungsschicht (116 ) über der Drain (114 ) angeordnet ist und sich lateral weiter in Richtung der Source (112 ) erstreckt als die Drain (114 ); und elektrisches Verbinden der Feldplatte (142 ) mit der Drain (114 ).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/487,698 US9443941B2 (en) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Compound semiconductor transistor with self aligned gate |
US13/487,698 | 2012-06-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013105713A1 true DE102013105713A1 (de) | 2013-12-05 |
DE102013105713B4 DE102013105713B4 (de) | 2020-02-13 |
Family
ID=49579632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013105713.6A Active DE102013105713B4 (de) | 2012-06-04 | 2013-06-04 | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9443941B2 (de) |
CN (1) | CN103456781B (de) |
DE (1) | DE102013105713B4 (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9006791B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-04-14 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | III-nitride P-channel field effect transistor with hole carriers in the channel |
CN104517919B (zh) * | 2013-09-29 | 2017-10-31 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 半导体组件及其制造方法 |
US20150340483A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | International Rectifier Corporation | Group III-V Device Including a Shield Plate |
JP6355460B2 (ja) * | 2014-07-08 | 2018-07-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2017527988A (ja) * | 2014-08-13 | 2017-09-21 | インテル・コーポレーション | 自己整合ゲートラストiii−nトランジスタ |
CN106328699B (zh) * | 2015-07-03 | 2020-04-14 | 台达电子工业股份有限公司 | 半导体装置 |
CN106601791A (zh) * | 2015-10-15 | 2017-04-26 | 北京大学 | 一种金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管及其制作方法 |
CN106601809A (zh) * | 2015-10-15 | 2017-04-26 | 北京大学 | 一种氮化镓场效应晶体管及其制作方法 |
EP3179515A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Nexperia B.V. | Halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements |
CN106935643A (zh) * | 2015-12-31 | 2017-07-07 | 北京大学 | 高电子迁移率晶体管和存储器芯片 |
US10403718B2 (en) * | 2017-12-28 | 2019-09-03 | Nxp Usa, Inc. | Semiconductor devices with regrown contacts and methods of fabrication |
US10355085B1 (en) | 2017-12-28 | 2019-07-16 | Nxp Usa, Inc. | Semiconductor devices with regrown contacts and methods of fabrication |
US11121229B2 (en) * | 2017-12-28 | 2021-09-14 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Methods of fabricating semiconductor structures and high electron mobility transistors |
CN108695157B (zh) * | 2018-04-16 | 2020-09-04 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种空隙型复合钝化介质的氮化镓晶体管及制作方法 |
EP3823036A1 (de) * | 2019-11-18 | 2021-05-19 | Imec VZW | Verfahren zur skalierung einer gate-länge |
EP3905335A1 (de) | 2020-04-28 | 2021-11-03 | Infineon Technologies AG | Gruppe-iii-nitrid-basierte transistorvorrichtung |
US20220102344A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Intel Corporation | Gallium nitride (gan) three-dimensional integrated circuit technology |
US11923424B2 (en) * | 2020-12-31 | 2024-03-05 | Nxp B.V. | Semiconductor device with conductive elements formed over dielectric layers and method of fabrication therefor |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW495808B (en) * | 2000-02-04 | 2002-07-21 | Semiconductor Energy Lab | Thin film formation apparatus and method of manufacturing self-light-emitting device using thin film formation apparatus |
JP4385206B2 (ja) * | 2003-01-07 | 2009-12-16 | 日本電気株式会社 | 電界効果トランジスタ |
US7501669B2 (en) | 2003-09-09 | 2009-03-10 | Cree, Inc. | Wide bandgap transistor devices with field plates |
US7550783B2 (en) | 2004-05-11 | 2009-06-23 | Cree, Inc. | Wide bandgap HEMTs with source connected field plates |
US7573078B2 (en) * | 2004-05-11 | 2009-08-11 | Cree, Inc. | Wide bandgap transistors with multiple field plates |
US11791385B2 (en) * | 2005-03-11 | 2023-10-17 | Wolfspeed, Inc. | Wide bandgap transistors with gate-source field plates |
US7855401B2 (en) * | 2005-06-29 | 2010-12-21 | Cree, Inc. | Passivation of wide band-gap based semiconductor devices with hydrogen-free sputtered nitrides |
US20070018199A1 (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Cree, Inc. | Nitride-based transistors and fabrication methods with an etch stop layer |
DE102005041358B4 (de) * | 2005-08-31 | 2012-01-19 | Infineon Technologies Austria Ag | Feldplatten-Trenchtransistor sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
WO2008027593A2 (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-06 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Improved structure and method for fabrication of field effect transistor gates with or without field plates |
EP1921669B1 (de) * | 2006-11-13 | 2015-09-02 | Cree, Inc. | GaN-basierte HEMTs mit vergrabenen Feldplatten |
US7692263B2 (en) * | 2006-11-21 | 2010-04-06 | Cree, Inc. | High voltage GaN transistors |
JP5260550B2 (ja) * | 2007-01-10 | 2013-08-14 | インターナショナル レクティフィアー コーポレイション | Iii族窒化物素子のための活性領域成形およびその製造方法 |
JP5512287B2 (ja) | 2007-02-22 | 2014-06-04 | フォルシュングスフェアブント ベルリン エー ファウ | 半導体素子およびその製造方法 |
US8309987B2 (en) * | 2008-07-15 | 2012-11-13 | Imec | Enhancement mode semiconductor device |
JP2010118556A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
WO2010151721A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Transistor with enhanced channel charge inducing material layer and threshold voltage control |
US8390000B2 (en) * | 2009-08-28 | 2013-03-05 | Transphorm Inc. | Semiconductor devices with field plates |
KR101226955B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2013-01-28 | 한국전자통신연구원 | 전계 효과 트랜지스터의 제조방법 |
WO2011163318A2 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Cornell University | Gated iii-v semiconductor structure and method |
JP5649347B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2015-01-07 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置 |
JP5979836B2 (ja) * | 2011-09-09 | 2016-08-31 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
US8633094B2 (en) * | 2011-12-01 | 2014-01-21 | Power Integrations, Inc. | GaN high voltage HFET with passivation plus gate dielectric multilayer structure |
US10002957B2 (en) * | 2011-12-21 | 2018-06-19 | Power Integrations, Inc. | Shield wrap for a heterostructure field effect transistor |
-
2012
- 2012-06-04 US US13/487,698 patent/US9443941B2/en active Active
-
2013
- 2013-06-04 CN CN201310217844.7A patent/CN103456781B/zh active Active
- 2013-06-04 DE DE102013105713.6A patent/DE102013105713B4/de active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9443941B2 (en) | 2016-09-13 |
US20130320350A1 (en) | 2013-12-05 |
DE102013105713B4 (de) | 2020-02-13 |
CN103456781A (zh) | 2013-12-18 |
CN103456781B (zh) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013105713B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung | |
DE112014007341B4 (de) | GaN-TRANSISTOREN MIT POLYSILIZIUMSCHICHTEN ZUR BILDUNG VON ZUSÄTZLICHEN KOMPONENTEN UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG | |
DE102013101113B4 (de) | Leistungs-MOS-Transistor und Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP2465142B1 (de) | Halbleiterstruktur | |
DE102016115751A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines selbstjustierten kontakts in einer halbleitervorrichtung | |
DE102013108698B4 (de) | III-Nitrid-Vorrichtung mit hoher Durchbruchspannung und Verfahren | |
DE102012105738A1 (de) | Halbleiterstruktur und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP3011598A1 (de) | Transistor und verfahren zur herstellung eines transistors | |
DE102017124226B4 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung | |
DE102013002986B4 (de) | Integrierte Schottky-Diode für HEMTS und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE112020005904T5 (de) | Ill-NITRID-TRANSISTOR MIT MODIFIZIERTER DRAIN-ZUGRIFFSREGION | |
DE112012000612T5 (de) | lonenimplantierte und selbstjustierende Gate-Struktur für GaN-Transistoren | |
DE112014003169B4 (de) | Isolationsstruktur in Gallium Nitrid Komponenten und Integrierte Schaltungen | |
DE102015115734A1 (de) | Nicht-planares selbstsperrendes Halbleiterbauelement | |
DE102013103966A1 (de) | Kontaktstrukturen für Verbindungshalbleitervorrichtungen | |
DE102014114832A1 (de) | Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung | |
DE102021132381A1 (de) | Transistor mit selbstausgerichteten multi-level-gate und source-/drain-anschlüssen und verfahren | |
DE102014110450A1 (de) | Integrierte Schaltung und Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung | |
DE102014102467A1 (de) | Ladungsschutz für III-Nitrid-Vorrichtungen | |
DE102011088732B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Stöpsels in einem Halbleiterkörper | |
DE112014003175B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer selbstausrichtenden Isolation in Galliumnitrid-Komponenten und integrierten Schaltungen | |
DE102016217862B4 (de) | Halbleiteranordnung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung | |
DE102021115509A1 (de) | Galliumnitrid-basierte vorrichtung mit stufenartiger feldplatte und verfahren zu deren herstellung | |
DE102014119226A1 (de) | Halbleiteranordnung und deren Herstellung | |
DE102021134457A1 (de) | Verfahren und strukturen zum kontaktieren des abschirmleiters in einer halbleitervorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0029778000 Ipc: H01L0021335000 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |