RU2686575C2 - Полевой транзистор с гетеропереходом - Google Patents
Полевой транзистор с гетеропереходом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686575C2 RU2686575C2 RU2016140219A RU2016140219A RU2686575C2 RU 2686575 C2 RU2686575 C2 RU 2686575C2 RU 2016140219 A RU2016140219 A RU 2016140219A RU 2016140219 A RU2016140219 A RU 2016140219A RU 2686575 C2 RU2686575 C2 RU 2686575C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- inclusive
- crystal structure
- hexagonal crystal
- epitaxy
- Prior art date
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 73
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 26
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 5
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 2
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- -1 germanium halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000082 organogermanium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01L29/7782—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 confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
- H01L29/7783—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 confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
-
- 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
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02609—Crystal orientation
-
- 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
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
-
- 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
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
-
- 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
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
-
- 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
- H01L29/207—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 further characterised by the doping material
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Способ изготовления полевого транзистора с гетеропереходом, содержащего полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, включающий: обеспечение на слое подложки (1) буферного слоя (2), канального слоя (3) и барьерного слоя (4), выполненных из материалов с гексагональной кристаллической структурой типа Ga(1-p-q)Al(p)In(q)N, выполнение отверстия в диэлектрическом маскирующем слое (5), нанесенном на барьерный слой, выращивание эпитаксией при высокой температуре полупроводникового материала (6, 6') с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированного германием, на зоне роста, заданной выполненным в маскирующем слое отверстием, нанесение контактного электрода истока или стока (15, 16) на материал, нанесенный эпитаксией, и электрода затвора (13) в местоположении вне зоны роста. Изобретение обеспечивает улучшенное задание кромок локализованных эпитаксиальных слоев. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к полевому транзистору с гетеропереходом или HEMT (от английского "High Electronic Mobility Transistor", т.е. «транзистор с высокой подвижностью электронов», ТВПЭ), содержащему полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, нанесенных на подложку, причем наложенные друг на друга слои состоят из полупроводниковых материалов с гексагональной кристаллической структурой типа Ga(1-p-q)Al(p)In(q)N, где p и q могут иметь значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, сумма p+q меньше или равна 1, а пара {p,q} является специфической для каждого слоя. Материалом подложки может быть, например, GaN, AlN, SiC, Si, алмаз или сапфир.
Этот транзистор может быть использован в MMIC (от английского "Monolithic Microwave Integrated Circuit", т.е. «монолитной сверхвысокочастотной (СВЧ) интегральной схеме») или в иной схеме.
HEMT-транзистор (называемый также HFET от английского "Heterostructure Field Effect Transistor", т.е. полевой транзистор с гетеропереходом, или MODFET от английского "Modulation Doped Field Effect Transistor", т.е. «селективно легированный полевой транзистор») обычно содержит:
- канальный слой, выполненный из первого полупроводникового материала, например GaN,
- барьерный слой на канальном слое, выполненный из полупроводникового материала с более широкой запрещенной зоной, чем у первого материала, и меньшим сродством к электронам, чем у первого материала, например из AlN или AlGaN,
- электрод затвора, образующий вместе с барьерным слоем переход Шоттки, и
- электрод истока и электрод стока с одной и с другой сторон от электрода затвора.
Известно нанесение в местоположениях, соответствующих электродам истока и стока, перед нанесением этих электродов, слоя GaN, легированного атомами Si, эпитаксиальным выращиванием. Этот легированный слой GaN может позволить разработать транзисторы с меньшими размерами. Для разграничения этих местоположений используют маскирующий слой.
В документах K. Shinohara с соавт., "Electron Velocity Enhancement in Laterally Scaled GaN DH-HEMTs with fT of 260 GHz", IEEE Electron Device Letters, т. 32, № 8, август 2011, и T. Fujiwara, "Low Ohmic Contact Resistance m-Plane AlGaN/GaN Heterojunction Field-Effect Transistors with Enhancement-Mode Operations", Applied Physics Express 3 (2010), описаны два примера способов изготовления HEMT-транзисторов на подложке из GaN со стадиями локализованного эпитаксиального выращивания легированных кремнием слоев.
В документе US 2005/0258451, указанном в отчете о предварительном информационном поиске, осуществленном по французской заявке, приоритет которой испрашивается здесь, описан HEMT-транзистор, полученный нанесением слоя GaN, легированного кремнием, германием, кислородом или иным элементом, при достаточно низкой температуре с целью препятствования массопереносу к местоположениям, соответствующим электродам стока и истока. И хотя среди прочих возможностей указан выбор легирования германием, выбор низкой температуры осуществляют во избежание недостатков, связанных с массопереносом в случае нанесения эпитаксией легированного кремнием GaN, а именно риска проблем с морфологией, в частности осадков SiN, недостаточно равномерных высот слоев GaN и посредственной воспроизводимости. В силу отсутствия массопереноса GaN наносят с относительно малой толщиной во избежание превышения слоя диэлектрика.
Существует потребность в относительно простом способе, обеспечивающем улучшенное задание кромок локализованных эпитаксиальных слоев.
Предложен способ изготовления полевого транзистора с гетеропереходом, содержащего полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, включающий:
a) обеспечение на подложке:
буферного слоя, состоящего из полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x-y)Al(x)In(y)N, где x и y имеют значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x+y меньше или равна 1,
канального слоя на буферном слое, причем этот канальный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z-w)Al(z)In(w)N, где z и w могут иметь значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, сумма z+w меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z и w отличается от x или y соответственно,
барьерного слоя на этом канальном слое, причем этот барьерный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z'-w')Al(z')In(w')N, где z' и w' могут иметь значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, сумма z'+w' меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z' и w' отличается от z или w соответственно;
b) нанесение маскирующего слоя из диэлектрического материала на барьерный слой;
c) выполнение отверстия в маскирующем слое;
d) выращивание эпитаксией при высокой температуре полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированного германием, где x' и y' имеют значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x'+y' меньше или равна 1, на зоне роста, соответствующей местоположению отверстия, выполненного в маскирующем слое;
e) нанесение контактного электрода, истока или стока, на материал, нанесенный эпитаксией на стадии d);
f) нанесение электрода затвора в местоположении вне зоны роста.
Под "высокой температурой" понимают температуру, которая является достаточно высокой для того, чтобы полупроводниковый материал с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированный германием, мог бы мигрировать к зоне роста за счет массопереноса, так чтобы стадия d) была селективной. Эта температура может составлять, например, в интервале от 700° до 1200°C, преимущественно быть строго большей, чем 960°C, и меньшей или равной 1150°C, а предпочтительно от 970°C до 1150°C.
Этот способ может позволять получать кромки нанесенного эпитаксией слоя материала более четкими, чем в предшествующем уровне техники, что может представлять интерес в тех случаях, когда эти кромки могут служить метками совмещения на дополнительных стадиях процесса изготовления.
Таким образом, этот способ может обеспечивать точное совмещение затвора поблизости от омического контакта истока и/или омического контакта стока, что позволяет получать более низкое последовательное сопротивление и улучшать коэффициент усиления транзисторов.
Было замечено, что при использовании этого способа получают продукт, в котором легированный германием материал имеет достаточно четко заданную кристаллическую структуру для того, чтобы боковые кромки выращиваемого слоя, полученного таким образом, были слегка наклонены и, следовательно, относительно удалены от практически вертикальных кромок маскирующего слоя. Таким образом, этот способ может позволить избежать необходимости в защите диэлектрического маскирующего слоя другой маской перед стадией d), а значит, и избежать стадии удаления этой маски после стадии d), как это описано в документе US 2005/0258451.
Кроме того, по описанному выше способу выращиваемый материал может быть нанесен так, чтобы образовывать относительно толстый выращенный слой, а именно – более толстый, чем маскирующий слой, причем без риска сделать способ более продолжительным или более сложным. Таким образом, маскирующий слой может иметь относительно малую толщину, например, в интервале от 0,1 до 100 нм, преимущественно от 0,5 до 10 нм, а предпочтительно от 1 до 7 нм, например, 5 нм.
Таким образом, этот способ позволяет изготавливать полевой транзистор с гетеропереходом, содержащий полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, причем слои полупроводников состоят по существу из материалов III-V, при этом атомы из группы V Периодической системы элементов представляют собой атомы азота, а атомы из группы III этой системы выбраны из галлия, алюминия и индия.
Материалом подложки может быть, например, GaN, AlN, SiC, Si, алмаз, сапфир или другие.
По меньшей мере один из x' и y' может отличаться от z' или w' соответственно, то есть x' имеет значение, отличающееся от z', и/или y' имеет значение, отличающееся от w'. Иначе говоря, материал выращиваемого слоя может отличаться от материала барьерного слоя.
Материал канального слоя отличается от материала буферного слоя, то есть z имеет значение, отличающееся от x, и/или w имеет значение, отличающееся от y.
Материал барьерного слоя отличается от материала канального слоя, то есть z' имеет значение, отличающееся от z, и/или w' имеет значение, отличающееся от w.
Кроме того, материалы барьерного и канального слоев выбирают так, чтобы обеспечить возможность изготовления HEMT-транзистора. Ширина запрещенной зоны материала барьерного слоя больше ширины запрещенной зоны материала канального слоя, а сродство к электронам материала барьерного слоя меньше, чем у материала канального слоя, чтобы в канальном слое образовывался двумерный электронный газ. Таким образом, материалы канального и барьерного слоев выбирают так, чтобы вызвать накопление электронов на границе раздела между этими двумя слоями. При этом электрод затвора может вместе с этим барьерным слоем образовывать переход Шоттки.
Материалы буферного, канального и барьерного слоев могут быть нелегированными или же легированными.
Структура может содержать один или более буферных слоев, то есть, как известно само по себе, буферный слой может быть многослойным. Аналогичным образом, структура может содержать один или более канальных слоев, один или более барьерных слоев.
Под выражением "легированный германием" понимают то, что эпитаксиальный материал содержит число атомов германия в кубическом сантиметре, большее или равное 1018.
Преимущественно и неограничительным образом, маскирующий слой может быть удален полностью по всему местоположению, соответствующему этому слою, или только на части этого местоположения. Эта стадия удаления может быть реализована после стадии d) выращивания и перед нанесением электрода затвора.
На стадии c) отверстие в маскирующем слое может быть выполнено (сформировано) за счет удаления материала маскирующего слоя травлением.
Преимущественно и неограничительным образом, может быть предусмотрено углубление этого отверстия так, чтобы барьерный слой имел уменьшенную или нулевую толщину в местоположении отверстия. В последнем случае часть барьерного слоя, соответствующая этому местоположению, удаляется.
Преимущественно и неограничительным образом, способ может включать стадию травления, предшествующую стадии d) эпитаксиального выращивания, для удаления материала в местоположении отверстия, выполненного в маскирующем слое, с целью удаления части барьерного слоя, соответствующей этому местоположению.
Это локальное удаление барьерного слоя избавляет электроны, формируемые током между истоком и стоком, от необходимости преодолевать потенциальный барьер, соответствующий барьерному слою, тем самым сильно уменьшая напряжение Vds между стоком и истоком, необходимое для протекания тока между истоком и стоком, в случае максимальной положительной поляризации затвора по отношению к истоку. Вследствие этого уменьшается рассеивание тепла в транзисторе во время его работы и, следовательно, увеличивается эффективность по мощности усилителей, содержащих такие транзисторы. Отсутствие необходимости преодолевать барьерный слой позволяет также выбирать барьерный слой, являющийся оптимизированным для получения относительно малого тока утечки Шоттки в инверсном режиме и относительно сильной электростатической поляризации, даже если толщина барьерного слоя относительно мала, например порядка 1-10 нм, например 4 нм. Из-за этой малой толщины собственная активная межэлектродная проводимость является относительно высокой, так что предельная частота транзистора может быть относительно высокой. Из-за сильной электростатической поляризации концентрация электронов в канальном слое относительно высока, что позволяет получать относительно большой максимальный ток транзистора на единицу ширины (длины). Такой барьерный слой с высоким потенциальным барьером и сильной электростатической поляризацией может быть, например, образован материалом AlN на канальном слое из GaN, на буферном слое с элементарной кристаллической решеткой, близкой к GaN.
Преимущественно, может быть предусмотрено углубление этого отверстия, например, травлением, так чтобы канальный слой имел уменьшенную или нулевую толщину в месте нахождения отверстия. Стадия травления может быть осуществлена, например, таким образом, чтобы углубить выполненное на стадии c) отверстие до канального слоя, например, уменьшая толщину канального слоя в этом месте (то есть в канальном слое выполняют отверстие) или же удаляя часть канального слоя, соответствующую этому месту (то есть отверстие проходит через весь канальный слой до достижения буферного слоя или подложки).
Эпитаксиальный материал может быть легирован только германием, или же может также содержать другие атомы, обеспечивающие легирование, например атомы кремния, причем число атомов на кубический сантиметр всех этих других легирующих примесей меньше или равно числу атомов германия на кубический сантиметр. Иначе говоря, германий составляет по меньшей мере 50% от числа легирующих примесей, преимущественно по меньшей мере 80%, предпочтительно около 100%.
Преимущественно и неограничительным образом, способ может включать в себя предварительную стадию изолирования для того, чтобы сделать непроводящей зону вокруг транзистора. Таким образом обеспечивается то, что во время работы транзистора электроны, текущие между истоком и стоком, проходят по канальному слою под управлением напряжения затвора. Могут быть применены традиционные способы, например, травление активных слоев или ионная имплантация. Это является обычной практикой в случае любых полевых транзисторов и известно специалистам в данной области техники.
Преимущественно и неограничительным образом, на стадии d) может быть предусмотрено применение метода эпитаксии из газовой фазы металлоорганических соединений, или MOVPE (от английского "metalorganic vapor phase epitaxy", также называемой «газофазной эпитаксией из металлорганических соединений», или же MOCVD (от английского "metalorganic chemical vapor deposition", т.е. химическое осаждение из паровой фазы металлорганических соединений). Этот метод может быть относительно выгодным в том смысле, что способ может быть относительно легко осуществлен в промышленном масштабе.
Разумеется, изобретение не ограничивается выбором конкретного метода эпитаксии для этой стадии d). Можно, например, предусмотреть применение метода эпитаксии молекулярными пучками, или MBE (от английского "Molecular Beam Epitaxy", т.е. молекулярно-пучковая эпитаксия) или любого другого метода, позволяющего выращивать эпитаксией материал III-V, причем атомы группы V Периодической системы элементов представляют собой атомы азота, а атомы группы III этой системы выбраны из галлия, алюминия и индия.
Преимущественно и неограничительным образом, в ходе стадии e) наносят несколько металлических слоев, например:
- обеспечивающий сцепление слой, например титана, нанесенный на эпитаксиальный материал;
- барьерный слой, например платины, нанесенный на обеспечивающий сцепление слой; и
- проводящий слой, например золота, нанесенный на барьерный слой.
Альтернативно, контактный электрод может быть сформирован только из одного слоя, например, из вольфрама.
Преимущественно и неограничительным образом, стадия e) нанесения контактного электрода может быть осуществлена без отжига для сплавления.
Этот контактный электрод может содержать электрод истока.
В ходе этой стадии может быть предусмотрено также нанесение электрода стока.
Кроме того, предложен полевой транзистор с гетеропереходом, содержащий полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, содержащую в порядке наслоения на подложку:
- буферный слой, состоящий из полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x-y)Al(x)In(y)N, где x и y имеют значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x+y меньше или равна 1;
- канальный слой, причем этот канальный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z-w)Al(z)In(w)N, где z и w могут иметь значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, сумма z+w меньше или равна 1, а z отличается от x и/или w отличается от y;
- барьерный слой, причем этот барьерный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z'-w')Al(z')In(w')N, где z' и w' могут иметь значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, сумма z'+w' меньше или равна 1, а z' отличается от z и/или w' отличается от w;
- слой выращенного материала (называемый эпитаксиальным слоем), нанесенный эпитаксией при высокой температуре на зоне роста, соответствующей местоположению отверстия, выполненного в диэлектрическом маскирующем слое, причем этот выращенный материал состоит из легированного германием Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N с гексагональной кристаллической структурой, где x' и y' имеют значения в интервале от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x'+y' меньше или равна 1;
- контактный электрод, истока или стока, на слое выращенного материала и электрод затвора в местоположении снаружи от зоны роста.
Такой HEMT-транзистор может иметь относительно четкие кромки слоя выращенного материала. В частности, эти кромки могут иметь наклон относительно вертикали, который может составлять от 5° до 60°, а обычно около 45°.
Кроме того, предложена интегральная схема, содержащая такой транзистор, как описанный выше.
Эта схема может представлять собой монолитную сверхвысокочастотную интегральную схему (MMIC) или иную схему.
В настоящей заявке под термином "на" понимают как "непосредственно на", так и "опосредованно на", то есть один слой, нанесенный на другой слой, может находиться в контакте с этим другим слоем или быть отделенным от этого другого слоя одним или несколькими промежуточными слоями.
Изобретение может быть лучше понято при обращении к фигурам, которые иллюстрируют неограничительные варианты осуществления, приведенные в качестве примеров.
На фигурах 1-5 очень схематично показаны виды в разрезе одного примера транзистора в ходе изготовления согласно примеру способа по одному варианту осуществления изобретения.
На фиг. 6 очень схематично показан вид в разрезе примера транзистора по другому варианту осуществления изобретения.
Одинаковые номера позиций используются от одной фигуры к другой для обозначения идентичных или подобных элементов.
Обращаясь к фигуре 1, там показано наслоение на подложке 1, выполненной, например, из кремния, слоев полупроводников с гексагональной кристаллической структурой, состоящих из материалов III-V, причем атомы группы V Периодической системы элементов представляют собой атомы азота, а атомы группы III этой системы выбраны из галлия, алюминия и индия.
Это наслоение включает:
- буферный слой 2, состоящий, например, из нелегированного Ga0,9Al0,1N;
- канальный слой 3, состоящий, например, из нелегированного GaN;
- барьерный слой 4, состоящий, например, из нелегированного AlN;
- диэлектрический маскирующий слой 5, состоящий, например, из SiN.
На фигуре 1 проведена стадия травления, осуществляемая известным самим по себе способом и задействующая дополнительный маскирующий слой, не показанный ввиду его удаления после травления, с образованием отверстий в маскирующем слое 5, так что остается только центральная часть этого слоя 5.
Обращаясь к фигуре 2, стадия травления, осуществляемая известным самим по себе способом, проведена для удаления материала на уровне отверстий, выполненных в маскирующем слое 5, таким образом, чтобы удалить часть барьерного слоя 4, соответствующего этим местоположениям. При этом сохраняется только часть барьерного слоя 4, соответствующая местоположению центральной части слоя 5. Выполненные таким образом отверстия проникают теперь в толщу до канального слоя 3.
Обращаясь к фигуре 3, методом MOVPE осуществляют наращивание легированного германием материала 6, 6' в местоположениях, соответствующих отверстиям в маскирующем слое 5. Наращиваемый материал представляет собой материал с гексагональной кристаллической структурой, состоящий из GaN, легированного N+ германием.
Выбор германия позволяет получать относительно четкие границы раздела между частями 6, 6' и 5.
Эту стадию осуществляют при высокой температуре с целью получения значительного массопереноса. Зародыши могут быть способны, например, мигрировать на расстояние порядка 10 мкм. В силу того, что расстояние между местоположениями стока и истока в общем случае меньше одного мкм, понятно, что селективность обеспечивается. Таким образом, материал зародышей, которые могли бы образовываться на слое 5, переносится за счет диффузии на поверхности слоя 5 к слоям 6 и 6', где внедрение является термодинамически более благоприятным. Этот высокотемпературный процесс позволяет ограничить, а преимущественно предотвратить, образование зародышей на поверхности слоя 5.
Поскольку наращиваемый материал легирован германием, механические напряжения являются более низкими, чем у материала, легированного Si, и при этом не обнаруживаются проблемы с морфологией, способные возникать в случае легирования кремнием. Толщина выращиваемых слоев 6, 6' относительно одинаковой по всей пластине. Кромки зон 6, 6' являются относительно четкими. Воспроизводимость также является удовлетворительной.
Сильное легирование этих локализованных эпитаксиальных зон 6, 6' выгодно, поскольку это позволяет избежать необходимости сплавления для реализации хорошего омического контакта с низким сопротивлением контакта с электродами, а улучшение и лучший контроль морфологии позволяет поэтому еще больше уменьшить размеры.
С этой целью, для стадии локальной эпитаксии могут быть приняты следующие условия:
- газ-носитель: H2 и/или N2, и/или другой инертный газ;
- температура в интервале от 700 до 1150°C, преимущественно от 1000° до 1150°C;
- реагенты: триметилгаллий (и/или другие металлоорганические соединения Ga) и NH3 (и/или другие молекулы-поставщики N, такие как гидразин, амины и т.д.);
- легирующий газ: GeH4 (и/или германийорганические соединения или галогениды германия).
Соотношения реагентов и легирующей примеси выбраны для получения материала, содержащего 1018 атомов германия на кубический сантиметр или больше, например, 1020 или 1021 атомов германия на кубический сантиметр.
Затем на эти слои выращенного материала 6, 6' известным самим по себе способом наносят контакты 15, 16. Более точно, каждый из контактов 15, 16 содержит:
- обеспечивающий сцепление слой 7, 10, например, слой титана, нанесенный на эпитаксиальный материал,
- барьерный слой 8, 11, например, слой платины, нанесенный на соответствующий обеспечивающий сцепление слой 7, 10, и
- проводящий слой 9, 12, например, слой золота, нанесенный на соответствующий барьерный слой 8, 11.
Можно отметить, что это нанесение контактов истока 15 и стока 16 осуществляют без отжига.
Затем, обращаясь к фигуре 5, часть маскирующего слоя 5 стравливают, так что остаются только два участка 5A, 5B этого маскирующего слоя SiN, и в новом отверстии, выполненном таким образом, наносят металлический контакт затвора 13.
Альтернативно, можно, разумеется, предусмотреть удаление полностью всего маскирующего слоя 5 перед нанесением контакта затвора.
Опять же альтернативно, можно также оставлять весь маскирующий слой 5 SiN или его часть на месте и осаждать электрод затвора сверху.
Известным самим по себе способом этот контакт затвора также может быть выполнен из нескольких слоев (обеспечивающего сцепление, барьерного, проводящего), в данном случае не показанных. Например, можно предусмотреть обеспечивающий сцепление слой из никеля и проводящий слой из золота.
Полученный таким образом транзистор может обладать легированными германием частями 6, 6' относительно высокого качества.
Материалы канального слоя 2 и барьерного слоя 3 выбраны так, чтобы образовывать двумерный электронный газ, показанный на фигуре 5 в виде зоны с позицией 14. Легирование германием слоев 6, 6' позволяет получать между слоями 6, 3, 4 и 6', 3, 4 относительно четкий переход, который способствуют улучшению характеристик транзистора.
Этот транзистор может позволить реализовывать MMIC-схему, обладающую повышенными характеристиками.
Обращаясь к фигуре 6, представленный на ней HEMT-транзистор был изготовлен при осуществлении травления материала, соответствующего местоположениям, заданным маскирующим диэлектрическим слоем, соответствующим позиции 5 на фигурах 1-4, в таких условиях, что образуемое таким образом отверстие проходит до буферного слоя 2. Иначе говоря, канальный слой 3 пронизывается насквозь.
Затем при высокой температуре наносят эпитаксиально выращиваемый материал.
Как ясно показано на этой фигуре, наращиваемые слои 6, 6', полученные таким образом, имеют слегка наклонные стенки 61, отступающие от маскирующего слоя.
Слои 6, 6' могут иметь такую толщину, что они выходят по высоте за пределы маскирующего слоя, причем без риска покрывания этого слоя.
Поэтому в начале способа можно выбрать нанесение относительно тонкого маскирующего слоя.
Claims (22)
1. Способ изготовления полевого транзистора с гетеропереходом, содержащего полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, включающий:
a) обеспечение на слое подложки (1):
буферного слоя (2), состоящего из полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x-y)Al(x)In(y)N, где x и y составляют от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x+y меньше или равна 1;
канального слоя (3) на буферном слое, причем этот канальный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z-w)Al(z)In(w)N, где z и w составляют от 0 включительно до 1 включительно, сумма z+w меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z и w отличается от x или y соответственно; и
барьерного слоя (4) на этом канальном слое, причем этот барьерный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z'-w')Al(z')In(w')N, где z' и w' составляют от 0 включительно до 1 включительно, сумма z'+w' меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z' и w' отличается от z или w соответственно;
b) нанесение диэлектрического маскирующего слоя (5) на барьерный слой;
c) выполнение отверстия в диэлектрическом маскирующем слое;
d) выращивание эпитаксией при высокой температуре полупроводникового материала (6, 6') с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированного германием, где x' и y' составляют от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x'+y' меньше или равна 1, на зоне роста, заданной выполненным в маскирующем слое отверстием, при этом температура эпитаксии достаточно высока, чтобы составляющие атомы полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированного германием, были способны мигрировать к зоне роста за счет массопереноса;
e) нанесение контактного электрода истока или стока (15, 16) на материал, нанесенный эпитаксией на стадии d);
f) нанесение электрода затвора (13) в местоположении вне зоны роста.
2. Способ по п. 1, в котором на стадии d) применяют метод эпитаксии из газовой фазы металлоорганических соединений.
3. Способ по п. 1, в котором на стадии d) применяют метод молекулярно-пучковой эпитаксии.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором материал, нанесенный эпитаксией на стадии d), представляет собой GaN, легированный германием.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором стадию e) нанесения контактного электрода осуществляют без отжига для сплавления.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором стадию d) осуществляют при температуре, строго большей чем 960°C, и меньшей или равной 1150°C.
7. Полевой транзистор с гетеропереходом, содержащий полупроводниковую структуру из наложенных друг на друга слоев, содержащую в порядке наслоения на слой подложки (1):
- буферный слой (2), состоящий из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x-y)Al(x)In(y)N, где x и y составляют от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x+y меньше или равна 1;
- канальный слой (3) на буферном слое, причем этот канальный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z-w)Al(z)In(w)N, где z и w составляют от 0 включительно до 1 включительно, сумма z+w меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z и w отличается от x или y соответственно;
- барьерный слой (4) на этом канальном слое, причем этот барьерный слой состоит из материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-z'-w')Al(z')In(w')N, где z' и w' составляют от 0 включительно до 1 включительно, сумма z'+w' меньше или равна 1, а по меньшей мере один из z' и w' отличается от z или w соответственно;
- слой эпитаксиального материала (6, 6'), нанесенный эпитаксией при высокой температуре на зоне роста, соответствующей местоположению отверстия, выполненного в диэлектрическом маскирующем слое (5), причем этот выращенный материал обладает гексагональной кристаллической структурой и состоит из легированного германием Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, где x' и y' составляют от 0 включительно до 1 включительно, а сумма x'+y' меньше или равна 1, при этом температура эпитаксии достаточно высока, чтобы составляющие атомы полупроводникового материала с гексагональной кристаллической структурой Ga(1-x'-y')Al(x')In(y')N, легированного германием, были способны мигрировать к зоне роста за счет массопереноса; и
- контактный электрод (15, 16) на слое выращенного материала и электрод затвора (13) в местоположении снаружи от зоны роста.
8. Монолитная сверхвысокочастотная интегральная схема, содержащая транзистор по п. 7.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1452132 | 2014-03-14 | ||
FR1452132A FR3018629B1 (fr) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Structure semiconductrice formant transistor hemt |
PCT/FR2015/050600 WO2015136218A1 (fr) | 2014-03-14 | 2015-03-10 | Transistor a effet de champ et a heterojonction. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016140219A RU2016140219A (ru) | 2018-04-17 |
RU2016140219A3 RU2016140219A3 (ru) | 2018-10-31 |
RU2686575C2 true RU2686575C2 (ru) | 2019-04-29 |
Family
ID=51014442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016140219A RU2686575C2 (ru) | 2014-03-14 | 2015-03-10 | Полевой транзистор с гетеропереходом |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10340376B2 (ru) |
EP (1) | EP3117465B1 (ru) |
JP (1) | JP6933466B2 (ru) |
KR (1) | KR102329663B1 (ru) |
ES (1) | ES2927683T3 (ru) |
FR (1) | FR3018629B1 (ru) |
PL (1) | PL3117465T3 (ru) |
RU (1) | RU2686575C2 (ru) |
TW (1) | TWI675480B (ru) |
WO (1) | WO2015136218A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6627408B2 (ja) * | 2015-10-21 | 2020-01-08 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US10388753B1 (en) * | 2017-03-31 | 2019-08-20 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Regrowth method for fabricating wide-bandgap transistors, and devices made thereby |
JP7013710B2 (ja) * | 2017-08-07 | 2022-02-01 | 住友電気工業株式会社 | 窒化物半導体トランジスタの製造方法 |
JP7099255B2 (ja) * | 2018-11-01 | 2022-07-12 | 富士通株式会社 | 化合物半導体装置、高周波増幅器及び電源装置 |
US10964803B2 (en) * | 2018-11-19 | 2021-03-30 | Texas Instruments Incorporated | Gallium nitride transistor with a doped region |
JP2021144993A (ja) | 2020-03-10 | 2021-09-24 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
US11978790B2 (en) * | 2020-12-01 | 2024-05-07 | Texas Instruments Incorporated | Normally-on gallium nitride based transistor with p-type gate |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050258451A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Saxler Adam W | Methods of fabricating nitride-based transistors having regrown ohmic contact regions and nitride-based transistors having regrown ohmic contact regions |
US20080176366A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-07-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method for fabricating AIGaN/GaN-HEMT using selective regrowth |
US20090321717A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Ravi Pillarisetty | Compositionally-graded quantum-well channels for semiconductor devices |
US20100258843A1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Alexander Lidow | ENHANCEMENT MODE GaN HEMT DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME |
US20110049570A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Epitaxial substrate for semiconductor device, semiconductor device, and method of manufacturing epitaxial substrate for semiconductor device |
US20130105863A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode structures, gallium nitride based semiconductor devices including the same and methods of manufacturing the same |
RU136238U1 (ru) * | 2013-07-04 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Гетероструктурный модулировано-легированный полевой транзистор |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4742399B2 (ja) * | 1999-03-12 | 2011-08-10 | 住友化学株式会社 | 3−5族化合物半導体の製造方法 |
JP2001135575A (ja) * | 1999-03-12 | 2001-05-18 | Sumitomo Chem Co Ltd | 3−5族化合物半導体 |
JP3518455B2 (ja) * | 1999-12-15 | 2004-04-12 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体基板の作製方法 |
JP3430206B2 (ja) * | 2000-06-16 | 2003-07-28 | 学校法人 名城大学 | 半導体素子の製造方法及び半導体素子 |
JP2006013006A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体複合基板及びそれを用いた化合物半導体素子 |
JP2008085215A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP5881383B2 (ja) * | 2011-11-17 | 2016-03-09 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体装置とその製造方法 |
US10164038B2 (en) * | 2013-01-30 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of implanting dopants into a group III-nitride structure and device formed |
US9159822B2 (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-13 | International Business Machines Corporation | III-V semiconductor device having self-aligned contacts |
-
2014
- 2014-03-14 FR FR1452132A patent/FR3018629B1/fr active Active
-
2015
- 2015-03-10 EP EP15717017.6A patent/EP3117465B1/fr active Active
- 2015-03-10 RU RU2016140219A patent/RU2686575C2/ru active
- 2015-03-10 JP JP2016574503A patent/JP6933466B2/ja active Active
- 2015-03-10 WO PCT/FR2015/050600 patent/WO2015136218A1/fr active Application Filing
- 2015-03-10 ES ES15717017T patent/ES2927683T3/es active Active
- 2015-03-10 US US15/126,027 patent/US10340376B2/en active Active
- 2015-03-10 KR KR1020167028540A patent/KR102329663B1/ko active IP Right Grant
- 2015-03-10 PL PL15717017.6T patent/PL3117465T3/pl unknown
- 2015-03-13 TW TW104108102A patent/TWI675480B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050258451A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Saxler Adam W | Methods of fabricating nitride-based transistors having regrown ohmic contact regions and nitride-based transistors having regrown ohmic contact regions |
US20080176366A1 (en) * | 2006-11-13 | 2008-07-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method for fabricating AIGaN/GaN-HEMT using selective regrowth |
US20090321717A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Ravi Pillarisetty | Compositionally-graded quantum-well channels for semiconductor devices |
US20100258843A1 (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Alexander Lidow | ENHANCEMENT MODE GaN HEMT DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME |
US20110049570A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Epitaxial substrate for semiconductor device, semiconductor device, and method of manufacturing epitaxial substrate for semiconductor device |
US20130105863A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode structures, gallium nitride based semiconductor devices including the same and methods of manufacturing the same |
RU136238U1 (ru) * | 2013-07-04 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Гетероструктурный модулировано-легированный полевой транзистор |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI675480B (zh) | 2019-10-21 |
WO2015136218A1 (fr) | 2015-09-17 |
EP3117465A1 (fr) | 2017-01-18 |
JP6933466B2 (ja) | 2021-09-08 |
US10340376B2 (en) | 2019-07-02 |
US20170092751A1 (en) | 2017-03-30 |
EP3117465B1 (fr) | 2022-07-20 |
RU2016140219A3 (ru) | 2018-10-31 |
FR3018629B1 (fr) | 2022-10-28 |
KR20160132108A (ko) | 2016-11-16 |
FR3018629A1 (fr) | 2015-09-18 |
RU2016140219A (ru) | 2018-04-17 |
TW201539742A (zh) | 2015-10-16 |
PL3117465T3 (pl) | 2022-11-28 |
KR102329663B1 (ko) | 2021-11-22 |
JP2017514316A (ja) | 2017-06-01 |
ES2927683T3 (es) | 2022-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2686575C2 (ru) | Полевой транзистор с гетеропереходом | |
US11830940B2 (en) | Semiconductor device including high electron mobility transistor or high hole mobility transistor and method of fabricating the same | |
US7550784B2 (en) | Nitride-based transistors and methods of fabrication thereof using non-etched contact recesses | |
US8946777B2 (en) | Nitride-based transistors having laterally grown active region and methods of fabricating same | |
JP6335444B2 (ja) | 再成長構造を用いたiii族窒化物トランジスタ | |
US8563984B2 (en) | Semiconductor device | |
US7626217B2 (en) | Composite substrates of conductive and insulating or semi-insulating group III-nitrides for group III-nitride devices | |
US20060226412A1 (en) | Thick semi-insulating or insulating epitaxial gallium nitride layers and devices incorporating same | |
US20210050209A1 (en) | High electron mobility transistor (hemt) having an indium-containing layer and method of manufacturing the same | |
JP2008539587A (ja) | 2元のiii族窒化物をベースとする高電子移動度トランジスタおよびその製造方法 | |
JP2007165431A (ja) | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 | |
US20220344500A1 (en) | Gallium nitride high-electron mobility transistors with p-type layers and process for making the same | |
JP2009206163A (ja) | ヘテロ接合型電界効果トランジスタ | |
US20160276473A1 (en) | Access Conductivity Enhanced High Electron Mobility Transistor | |
CN105957881A (zh) | 具有背势垒的AlGaN/GaN极化掺杂场效应晶体管及制造方法 | |
CN109285777A (zh) | 具有n-极性氮化镓的外延衬底的形成方法 | |
US8524550B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
KR101038836B1 (ko) | 질화계 이종접합 전계효과 트랜지스터 제조방법 | |
JP2009239144A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体素子及びその製造方法 | |
JP6301863B2 (ja) | 窒化物半導体装置およびその製造方法 | |
JP2017152467A (ja) | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
JP2003197645A (ja) | ヘテロ接合電界効果トランジスタ及びその製造方法 | |
JP6416705B2 (ja) | 電界効果トランジスタおよびその製造方法 | |
US20240120386A1 (en) | Power semiconductor device and manufacturing method thereof | |
WO2024026816A1 (en) | Nitride-based semiconductor device and method for manufacturing the same |