JP2023035975A - 電界効果トランジスタ、その製造方法、及び電子回路 - Google Patents
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Abstract
Description
フィールドプレートは、ソースからドレインの一方側まで延在し、且つドレインから切り離されるように配置され、基板上へのフィールドプレートの正投影が、メタルゲート及びステップの両方と重なり領域を持ち、フィールドプレートは、基板上へのそれらの正投影がメタルゲートとドレインとの間に位置する一次フィールドプレートと二次フィールドプレートとを含み、二次フィールドプレートは、ステップを覆う部分であり、一次フィールドプレートは、二次フィールドプレート以外の部分である。
Claims (19)
- 基板上に位置するチャネル層と、
前記チャネル層上に位置する制御ゲートと、
前記制御ゲート上に位置するパッシベーション層であり、前記制御ゲートを露出させるゲート開口を有するパッシベーション層と、
前記パッシベーション層上に位置するゲートメタル層であり、当該ゲートメタル層は、間隔を置いて配置されたメタルゲートとステップとを有し、前記メタルゲートは、前記ゲート開口を通して前記制御ゲートに電気的に接続される、ゲートメタル層と、
前記ゲートメタル層上に位置する層間誘電体層であり、当該層間誘電体層と前記パッシベーション層とを通り抜けるソース開口及びドレイン開口が前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置し、前記基板上への前記ステップの正投影が前記ドレイン開口と前記メタルゲートとの間に位置する、層間誘電体層と、
前記層間誘電体層上に位置するソース・ドレインメタル層であり、当該ソース・ドレインメタル層は、前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置するソース及びドレインと、該ソースに電気的に接続されたフィールドプレートとを有し、前記ソースは、前記ソース開口を通して前記チャネル層に電気的に接続され、前記ドレインは、前記ドレイン開口を通して前記チャネル層に電気的に接続される、ソース・ドレインメタル層と、
を有し、
前記フィールドプレートは、前記ソースから前記ドレインの一方側まで延在し、且つ前記ドレインから切り離されるように配置され、前記基板上への前記フィールドプレートの正投影が前記ステップとの重なり領域を持ち、前記フィールドプレートは、一次フィールドプレートと二次フィールドプレートとを有し、前記基板上への前記一次フィールドプレート及び前記二次フィールドプレートの正投影が前記メタルゲートと前記ドレインとの間に位置し、前記二次フィールドプレートは、前記ステップを覆う部分であり、前記一次フィールドプレートは、前記二次フィールドプレート以外の部分である、
電界効果トランジスタ。 - 前記メタルゲートに面する側の前記ステップの側壁が、前記パッシベーション層の表面に対して垂直である、又は
前記メタルゲートに面する側の前記ステップの側壁がドレインの方に傾いており、前記メタルゲートに面する側の前記ステップの前記側壁と、前記パッシベーション層に面する側の前記ステップの表面と、の間の夾角が90度未満である、
請求項1に記載の電界効果トランジスタ。 - 複数の二次フィールドプレートが存在する、請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記複数の二次フィールドプレートは第1方向若しくは第2方向に配列され、又は前記複数の二次フィールドプレートがアレイに配列され、前記第1方向は、前記ソースが前記ドレインを指す方向であり、前記第2方向は、前記第1方向に対して垂直である、請求項3に記載の電界効果トランジスタ。
- 1つの二次フィールドプレートが存在し、前記基板上への前記一次フィールドプレートの正投影が、前記二次フィールドプレートと前記メタルゲートとの間に位置する、請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記ソース・ドレインメタル層上に位置する平坦層であり、ソース接続孔及びドレイン接続孔を有する平坦層と、
前記平坦層上に位置する接続メタル層であり、当該接続メタル層は、ソース接続パッド及びドレイン接続パッドを有し、前記ソース接続パッドは、前記ソース接続孔を通して前記ソースに電気的に接続され、前記ドレイン接続パッドは、前記ドレイン接続孔を通して前記ドレインに電気的に接続される、接続メタル層と、
を更に有する請求項1に記載の電界効果トランジスタ。 - 前記二次フィールドプレートは、前記一次フィールドプレートから切り離されるように配置され、
前記平坦層は更に二次フィールドプレート接続孔を有し、前記ソース接続パッドは、前記二次フィールドプレート接続孔を通して前記二次フィールドプレートに電気的に接続される、
請求項6に記載の電界効果トランジスタ。 - 前記制御ゲートは、前記チャネル層上に位置するPGaN層と、該PGaN層上に位置するTiN層とを有し、前記基板上への前記TiN層の正投影が前記PGaN層の範囲内にある、請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
- 前記制御ゲートはPGaN層を有し、
当該電界効果トランジスタは更に、前記パッシベーション層と前記ゲートメタル層との間に位置するTiN層を有し、前記基板上への前記TiN層の正投影が前記ゲートメタル層と一致する、
請求項1に記載の電界効果トランジスタ。 - 回路基板と電界効果トランジスタとを有する電子回路であって、前記電界効果トランジスタは、
基板上に位置するチャネル層と、
前記チャネル層上に位置する制御ゲートと、
前記制御ゲート上に位置するパッシベーション層であり、前記制御ゲートを露出させるゲート開口を有するパッシベーション層と、
前記パッシベーション層上に位置するゲートメタル層であり、当該ゲートメタル層は、間隔を置いて配置されたメタルゲートとステップとを有し、前記メタルゲートは、前記ゲート開口を通して前記制御ゲートに電気的に接続される、ゲートメタル層と、
前記ゲートメタル層上に位置する層間誘電体層であり、当該層間誘電体層と前記パッシベーション層とを通り抜けるソース開口及びドレイン開口が前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置し、前記基板上への前記ステップの正投影が前記ドレイン開口と前記メタルゲートとの間に位置する、層間誘電体層と、
前記層間誘電体層上に位置するソース・ドレインメタル層であり、当該ソース・ドレインメタル層は、前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置するソース及びドレインと、該ソースに電気的に接続されたフィールドプレートとを有し、前記ソースは、前記ソース開口を通して前記チャネル層に電気的に接続され、前記ドレインは、前記ドレイン開口を通して前記チャネル層に電気的に接続される、ソース・ドレインメタル層と、
を有し、
前記フィールドプレートは、前記ソースから前記ドレインの一方側まで延在し、且つ前記ドレインから切り離されるように配置され、前記基板上への前記フィールドプレートの正投影が前記ステップとの重なり領域を持ち、前記フィールドプレートは、一次フィールドプレートと二次フィールドプレートとを有し、前記基板上への前記一次フィールドプレート及び前記二次フィールドプレートの正投影が前記メタルゲートと前記ドレインとの間に位置し、前記二次フィールドプレートは、前記ステップを覆う部分であり、前記一次フィールドプレートは、前記二次フィールドプレート以外の部分である、
電子回路。 - 電界効果トランジスタの製造方法であって、
基板上にチャネル層、制御ゲート、及びパッシベーション層を順に形成し、前記パッシベーション層は、前記制御ゲートを露出させるゲート開口を有し、
前記パッシベーション層上にゲートメタル層を形成し、当該ゲートメタル層は、間隔を置いて配置されたメタルゲートとステップとを有し、前記メタルゲートは、前記ゲート開口を通して前記制御ゲートに電気的に接続され、
前記ゲートメタル層上に層間誘電体層を形成し、当該層間誘電体層と前記パッシベーション層とをエッチングして、前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置するソース開口及びドレイン開口を形成し、前記基板上への前記ステップの正投影が前記ドレイン開口と前記メタルゲートとの間に位置し、
前記層間誘電体層上にソース・ドレインメタル層を形成し、当該ソース・ドレインメタル層は、前記メタルゲートの両側にそれぞれ位置するソース及びドレインと、該ソースに電気的に接続されたフィールドプレートとを有し、前記ソースは、前記ソース開口を通して前記チャネル層に電気的に接続され、前記ドレインは、前記ドレイン開口を通して前記チャネル層に電気的に接続される、
ことを有し、
前記フィールドプレートは、前記ソースから前記ドレインの一方側まで延在し、且つ前記ドレインから切り離されるように配置され、前記基板上への前記フィールドプレートの正投影が、前記メタルゲート及び前記ステップの両方と重なり領域を持ち、前記フィールドプレートは、一次フィールドプレートと二次フィールドプレートとを有し、前記基板上への前記一次フィールドプレート及び前記二次フィールドプレートの正投影が前記メタルゲートと前記ドレインとの間に位置し、前記二次フィールドプレートは、前記ステップを覆う部分であり、前記一次フィールドプレートは、前記二次フィールドプレート以外の部分である、
製造方法。 - 前記メタルゲートに面する側の前記ステップの側壁が、前記パッシベーション層の表面に対して垂直である、又は
前記メタルゲートに面する側の前記ステップの側壁がドレインの方に傾いており、前記メタルゲートに面する側の前記ステップの前記側壁と、前記パッシベーション層に面する側の前記ステップの表面と、の間の夾角が90度未満である、
請求項11に記載の製造方法。 - 複数の二次フィールドプレートが存在する、請求項11に記載の製造方法。
- 前記二次フィールドプレートは第1方向及び/又は第2方向に配列され、前記第1方向は、前記ソースが前記ドレインを指す方向であり、前記第2方向は、前記第1方向に対して垂直である、請求項13に記載の製造方法。
- 1つの二次フィールドプレートが存在し、前記基板上への前記一次フィールドプレートの正投影が、前記二次フィールドプレートと前記メタルゲートとの間に位置する、請求項11に記載の製造方法。
- 前記ソース・ドレインメタル層上に平坦層を形成し、当該平坦層はソース接続孔及びドレイン接続孔を有し、
前記平坦層上に接続メタル層を形成し、当該接続メタル層は、ソース接続パッド及びドレイン接続パッドを有し、前記ソース接続パッドは、前記ソース接続孔を通して前記ソースに電気的に接続され、前記ドレイン接続パッドは、前記ドレイン接続孔を通して前記ドレインに電気的に接続される、
ことを更に有する請求項15に記載の製造方法。 - 前記二次フィールドプレートは、前記一次フィールドプレートから切り離されるように配置され、
前記平坦層は更に二次フィールドプレート接続孔を有し、前記ソース接続パッドは、前記二次フィールドプレート接続孔を通して前記二次フィールドプレートに電気的に接続される、
請求項16に記載の製造方法。 - 前記制御ゲートを形成することは、前記チャネル層上にPGaN層を形成し、該PGaN層上にTiN層を形成することを有し、前記基板上への前記TiN層の正投影が前記PGaN層の範囲内にある、請求項11に記載の製造方法。
- 前記ゲートメタル層を形成する前に、当該製造方法は更に、前記パッシベーション層上にTiN層を形成することを有し、前記基板上への前記TiN層の正投影が前記ゲートメタル層と一致する、請求項11に記載の製造方法。
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