TW202410450A - 具有微型場板和傾斜閘極支柱的ｔ型閘極電晶體 - Google Patents

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馬修 德賈爾德
艾達度 強畢斯
馬赫 塔漢
大衛 亨利
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一種電晶體及其製造方法，包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上；介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該介電層的該開口中具有傾斜側壁；微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。

Description

具有微型場板和傾斜閘極支柱的Ｔ型閘極電晶體
本發明關於一種T型閘極電晶體，特別是一種具有微型場板(mini field plate)和傾斜閘極支柱的T型閘極電晶體。
半導體電晶體最常見的閘極結構之一是T型閘極(T-gate)100，如圖1所示。T型閘極100結構由接觸半導體基板上的磊晶層的閘極支柱101(例如，幾奈米到幾百奈米)和遠離磊晶層的較寬的頂部(例如，形式為字母“T”的閘極頂部103)組成。閘極支柱(stem)改善電晶體的頻率響應且較寬的閘極頂部103降低電晶體的閘極電阻。
具有T型閘極的電晶體的一個問題是電晶體可能難以在高功率和高電場條件下運行。這也可能導致氮化鎵(GaN)高電子遷移率電晶體(HEMT)裝置中的電流崩潰效應增加。
另一種常用的電晶體閘極結構是伽馬閘極200，如圖2所示。伽馬閘極200也由閘極支柱201和閘極頂部203組成，但伽馬閘極電晶體中的閘極支柱201通常嵌入介電或覆蓋層中，閘極頂部203更靠近電晶體的基板。閘極支柱201的側壁和閘極頂部203的凸出物充當場板205，緩和閘極支柱201附近的電場。具有伽馬閘極的電晶體的一個問題是，由於電容負載，更靠近基板的閘極頂部增加有效閘極長度。因此，具有伽馬閘極的電晶體可能很難在高頻下保持高效。
根據本文所述的概念，提供具有微型場板和傾斜閘極支柱的示例性電晶體(例如，微型場板閘極電晶體)和方法。
根據本文所述的概念，具有微型場板和傾斜閘極支柱的示例性電晶體和方法提供具有閘極結構的電晶體，該閘極結構具有三個部分：閘極支柱、微型場板和閘極頂部。
在一態樣中，一種電晶體包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上；介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該介電層的該開口中具有傾斜側壁；微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
電晶體可進一步包括以下特徵中的一個或多個：閘極包括範圍從大約20奈米(nm)到大約500nm的長度，微型場板包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度，和/或該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該微型場板的該傾斜側壁包括在大約45度到89度範圍內在水平底邊處的外角。
在另一態樣中，一種電晶體包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶覆蓋層和該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該磊晶覆蓋層和該介電層的該開口中具有傾斜側壁；微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
在另一態樣中，一種電晶體包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶覆蓋層和該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該磊晶覆蓋層的該開口具有傾斜側壁；第一微型場板，在該介電層的該開口中的該閘極上具有傾斜側壁；第二微型場板，在該第一微型場板上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該第二微型場板上，其中，該閘極、該第一微型場板、該第二微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
在另一態樣中，一種電晶體包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；第一介電層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；第二介電層，位於該第一介電層上，具有通向該第一介電層和該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該第一介電層和該第二介電層的該開口中，具有傾斜側壁；微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
在另一態樣中，一種電晶體包括：通道層；磊晶勢壘層，位於該通道層上；第一介電層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口；第二介電層，位於該第一介電層上，具有通向該第一介電層和該磊晶勢壘層的開口；閘極，在該第一介電層的該開口中，具有傾斜側壁；第一微型場板，在該第二介電層的該開口中的該閘極上具有傾斜側壁；第二微型場板，在該第一微型場板上具有傾斜側壁；及閘極頂部，位於該第二微型場板上，其中，該閘極、該第一微型場板、該第二微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
本公開提供用於具有至少一個微型場板和傾斜閘極支柱的電晶體(例如，微型場板閘極電晶體)的示例性方法和裝置。本公開適用於HEMT裝置和所有基於橫向的場效應電晶體(FET)或電晶體。
圖3是電晶體300的示例性實施例的照片，其具有有傾斜閘極支柱301的T型閘極。電晶體300包括具有三個部分的閘極結構，閘極支柱301，微型場板303(例如，微型FP)和閘極頂部305。
圖4是具有T型閘極的電晶體300的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶(epi)覆蓋層403(例如，位於其頂部的磊晶層，或“帽”，另一個磊晶層)的傾斜閘極支柱301。電晶體300包括通道層400、通道層400上的磊晶勢壘層401、磊晶勢壘層401上的磊晶覆蓋層403、磊晶覆蓋層403上的介電層405、磊晶覆蓋層403上的閘極支柱301、閘極支柱301上的微型場板303和微型場板303上的閘極頂部305。在示例性實施例中，閘極支柱301、微型場板303和閘極頂部305分別包括鎳(Ni)、鉑(Pt)和金(Au)金屬。然而，本公開不限於此。在示例性實施例中，基板包括通道層400。
磊晶覆蓋層403可以與磊晶勢壘層401晶格匹配或與磊晶勢壘層401不晶格匹配。磊晶覆蓋層403可以包括任何半導體III族氮化物。
閘極支柱301接觸磊晶覆蓋層403。在基板包括通道層400的示例性實施例中，基板包括氮化鎵(GaN)。然而，本公開不限於此。在基板包括通道層400的示例性實施例中，基板還可以包括砷化鎵(GaAs)、藍寶石、磷化銦(InP)、矽(Si)、碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)，或銻化銦(InSb)。
閘極支柱301的尺寸(例如，閘極長度)範圍可以從幾奈米(例如，～20-30nm)到幾百奈米(例如，300-500+nm)。可以通過蝕刻穿過介電層405來形成閘極支柱301的傾斜側壁。在示例性實施例中，介電層405包括氮化矽(SiN)且磊晶覆蓋層401包括氮化鋁鎵(AlGaN)。然而，本公開不限於此。閘極支柱301在閘極支柱301的底部可以具有45-89度的外角。金屬離基板400越近，電容越大，金屬與基板400之間的電場就越高。控制閘極支柱301的角度控制電場的影響。減小閘極支柱301的角度減小電場的影響。增加閘極支柱301的角度會增加電場的影響。可以使用光刻步驟和蝕刻步驟形成閘極支柱301。
微型FP303可以在介電層405的頂部，介電層405可以在磊晶覆蓋層401上。微型FP303可以比閘極支柱301的長度寬。在示例性實施例中，微型FP303可以比閘極支柱301的長度寬1.5至4倍。然而，本公開不限於此。微型FP303越寬，閘極支柱301上的橫向電場越低。微型FP303越窄，閘極支柱301上的橫向電場越高。微型FP303的寬度不影響閘極支柱301上的垂直電場。
微型FP303的傾斜側壁可以相對於微型FP303的底部成一定角度。在示例性實施例中，微型FP303的外角可以是從45度到89度。金屬越靠近通道層400，電容越大，且金屬與通道層400之間的電場越大。控制微型FP303的角度可以控制電場的影響。減小微型FP303的角度會增加電場的影響。增加微型FP303的角度會降低電場的影響。如果微型FP303的外角太大，則閘極頂部305可能變得不穩定並倒塌。微型FP303可以與閘極頂部305同時形成且可以自對準閘極頂部305。微型FP303的中心可以與閘極支柱301的中心對準或者可以是偏移到閘極支柱301中心的任一側。
按剖面積，閘極頂部305可以是電晶體300的閘極的最大特徵，且可以連接到微型FP303。閘極頂部305可不直接接觸介電層405，磊晶覆蓋層401或磊晶勢壘層401。閘極頂部305可以比微型FP303寬且可以包括在微型FP303的每一側分支的兩個翼部(wing)。閘極頂部305的尺寸可以大於或等於微型FP303的尺寸。在示例性實施例中，閘極頂部305可以是大約400-1000nm寬。如果閘極頂部305太寬或太厚，則閘極頂部305可能變得不穩定並從微型FP303和閘極支柱301上脫落。
具有傾斜閘極支柱301、微型FP303和閘極頂部305的電晶體300結合先前技術T型閘極電晶體和伽馬閘極電晶體的優點。電晶體300的閘極結構通過閘極支柱301的角度、微型FP303的寬度以及微型FP303與介電層405的接觸角來控制。閘極支柱301的角度穿過介電層405且可通過蝕刻製程客製化。微型FP303的寬度可通過光刻方法客製化。微型FP303和介電層405的接觸角可通過光阻劑和光刻方法客製化。與先前技術的T型閘極電晶體相比，電晶體300可以以更高的頻率和更高的電壓操作。
圖5是具有T型閘極的電晶體500的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶勢壘層503的傾斜閘極支柱509。電晶體500包括通道層501、通道層501上的磊晶勢壘層503、磊晶勢壘層503上的磊晶覆蓋層505、磊晶覆蓋層505上的介電層507、磊晶勢壘層503上的閘極支柱509、閘極支柱509上的微型場板511和微型場板511上的閘極頂部513。在示例性實施例中，閘極支柱509、微型場板511和閘極頂部513分別包括Ni、Pt和Au金屬。然而，本公開不限於此。在示例性實施例中，基板包括通道層501。
閘極支柱509接觸磊晶勢壘層503。在基板包括通道層501的示例性實施例中，基板包括GaN。然而，本公開不限於此。基板還可以包括GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。
閘極支柱509的尺寸(例如，閘極長度)範圍可以從幾奈米(例如，～20-30nm)到幾百奈米(例如，300-500+nm)。可以通過蝕刻穿過介電層507和磊晶覆蓋層505來形成閘極支柱509的傾斜側壁。在示例性實施例中，介電層507包括SiN且磊晶覆蓋層505包括AlGaN。然而，本公開不限於此。閘極支柱509在閘極支柱509的底部可以具有45-89度的外角。可以使用光刻步驟和蝕刻步驟形成閘極支柱509。
微型FP511可以在介電層507的頂部，介電層507可以在磊晶覆蓋層505上。微型FP511可以比閘極支柱509的長度寬。在示例性實施例中，微型FP511可以是閘極支柱509的長度的1.5至4倍寬。然而，本公開不限於此。
微型FP511的傾斜側壁可以相對於微型FP511的底部成一定角度。在示例性實施例中，微型FP511的外角可以是從45度到89度。如果微型FP511的外角太大，則閘極頂部513可能變得不穩定並倒塌。微型FP511可以與閘極頂部513同時形成且可以自對準閘極頂部513。微型FP511的中心可以與閘極支柱509的中心對準或者可以是偏移到閘極支柱509中心的任一側。
按剖面積，閘極頂部513可以是電晶體500閘極的最大特徵，且可以連接到微型FP511。閘極頂部513可不直接接觸介電層507，磊晶覆蓋層505，或磊晶勢壘層503。閘極頂部513可以比微型FP511寬且可以包括在微型FP511的每一側分支的兩個翼部。閘極頂部513的尺寸可以大於或等於微型FP511的尺寸。在示例性實施例中，閘極頂部513可以是大約400-1000nm寬。如果閘極頂部513太寬或太厚，閘極頂部513可能會變得不穩定並從微型FP511和閘極支柱509上脫落。
具有傾斜閘極支柱509、微型FP511和閘極頂部513的電晶體500結合先前技術T型閘極電晶體和伽馬閘極電晶體的優點。電晶體500的閘極結構通過閘極支柱509的角度、微型FP511的寬度以及微型FP511與介電層507的接觸角來控制。閘極支柱509的角度穿過介電層507和磊晶覆蓋層505且可通過蝕刻製程客製化。微型FP511的寬度可通過光刻方法進行客製化。微型FP511和介電層507的接觸角可通過光阻劑和光刻方法客製化。電晶體500可以在比先前技術的T型閘極電晶體更高的頻率和更高的電壓下操作。
圖6是具有T型閘極的電晶體600的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶勢壘層603的傾斜閘極支柱609並具有第一微型場板611和第二微型場板613。電晶體600包括通道層601、通道層601上的磊晶勢壘層603、磊晶勢壘層603上的磊晶覆蓋層605、磊晶覆蓋層605上的介電層607、磊晶勢壘層603上的閘極支柱609、閘極支柱609上的第一微型場板611、第一微型場板611上的第二微型場板613和第二微型場板613上的閘極頂部615。在示例性實施例中，閘極支柱609、第一微型場板611、第二微型場板613和閘極頂部615分別包括Ni、Pt和Au金屬。然而，本公開不限於此。在示例性實施例中，基板包括通道層601。
閘極支柱609接觸磊晶勢壘層603。在基板包括通道層601的示例性實施例中，基板可以是GaN。然而，本公開不限於此。基板還可以包括GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。
閘極支柱609的尺寸(例如，閘極長)範圍可以從幾奈米(例如，～20-30nm)到幾百奈米(例如，300-500+nm)。可以通過蝕刻穿過磊晶覆蓋層605來形成閘極支柱609的傾斜側壁。在示例性實施例中，磊晶覆蓋層605包括AlGaN。然而，本公開不限於此。閘極支柱609可在閘極支柱609的底部具有45-89度的外角。可以使用光刻步驟和蝕刻步驟形成閘極支柱609。
可以通過蝕刻介電層607來形成第一微型場板611的傾斜側壁。在示例性實施例中，介電層607包括SiN。然而，本公開不限於此。第一微型場板611可以在第一微型場板611的底部具有45-89度的外角。第一微型FP611可以在磊晶覆蓋層605的頂部。第一微型FP611可以比閘極支柱609的長度寬。在示例性實施例中，第一微型FP611可以是比閘極支柱609的長度寬1.5至4倍。然而，本公開不限於此。具有第一微型FP611和第二微型FP613所提供的優勢包括更低的漏電流、減少的電性分散(dispersion)、更高的崩潰電壓、更高的電流密度，以及通過在第一微型FP611和第二微型FP613之間設置一定的寬度差來更好地控制調諧/分級性能。
如果第一微型FP611的外角太小，則第二微型場板613和閘極頂部615可能變得不穩定並坍塌。第一微型FP611可以與第二微型FP613和閘極頂部615同時形成，且可以與第二微型FP613和閘極頂部615進行自對準。第一微型FP611的中心可以與閘極支柱609的中心對準或者可以偏移到閘極支柱609的中心的任一側。
第二微型場板613的傾斜側壁可以通過沉積在介電層607上的光阻劑進行蝕刻來形成。在示例性實施例中，光阻劑可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、zeon電子束正性抗蝕劑(zeon electron beam positive-tone resist, ZEP)、聚二甲基戊二醯亞胺(PMGI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)或其他電子束光刻兼容的抗蝕劑。在示例性實施例中，介電層607包括SiN。然而，本公開不限於此。第二微型場板613在第二微型場板613的底部可以具有45-89度的外角。第二微型FP613可以在介電層607的頂部。第二微型FP613可以比閘極支柱609的長度寬且比第一微型FP611的寬度寬。在示例性實施例中，第二微型FP613可比閘極支柱609的長度寬1.5至4倍且可大於第一微型FP。然而，本公開不限於此。
如果第二微型FP613的外角太大，則閘極頂部615可能變得不穩定並倒塌。第二微型FP613可以與閘極頂部615同時形成，且可以與閘極頂部615進行自對準。第二微型FP613的中心可以與閘極支柱609的中心對準或可偏移到閘極支柱609的中心的任一側。
按剖面積，閘極頂部615可以是電晶體600閘極的最大特徵，且可以連接到第二微型FP613。閘極頂部615可不直接接觸介電層607、磊晶覆蓋層605或磊晶勢壘層603。閘極頂部615可以比第二微型FP613寬且可以包括在第二微型FP613的每一側分支的兩個翼部。閘極頂部615的尺寸可以大於或等於第二微型FP613的尺寸。在示例性實施例中，閘極頂部615可以是大約400-1000nm寬。如果閘極頂部615太寬或太厚，則閘極頂部615可能變得不穩定並從第二微型FP613和閘極支柱609上脫落。
具有傾斜閘極支柱609、第一微型FP611、第二微型FP613和閘極頂部615的電晶體600結合先前技術T型閘極電晶體和伽馬閘極電晶體的優點。電晶體600的閘極結構通過閘極支柱609的角度、第一微型FP611的寬度、第二微型FP613的寬度、第一微型FP611的接觸角、第二微型FP613和介電層607的接觸角進行控制。閘極支柱609的角度穿過磊晶覆蓋層605且可通過蝕刻處理客製化。第一微型FP611和第二微型FP613的寬度可通過光刻方法客製化。第一微型FP611、第二微型FP613和介電層607的接觸角可通過光阻劑和光刻方法客製化。與先前技術的T型閘極電晶體相比，電晶體600可以在更高的頻率和更高的電壓下操作。
圖7是具有T型閘極的電晶體700的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶勢壘層703的傾斜閘極支柱709。電晶體700包括通道層701、通道層701上的磊晶勢壘層703、磊晶勢壘層703上的第一介電層705、第一介電層705上的第二介電層707、磊晶勢壘層703上的閘極支柱709、閘極支柱709上的微型場板711、以及微型場板711上的閘極頂部713。在示例性實施例中，閘極支柱709、微型場板711和閘極頂部713分別包括Ni、Pt和Au金屬。然而，本公開不限於此。在示例性實施例中，基板包括通道層701。
閘極支柱709接觸磊晶勢壘層703。在基板包括通道層701的示例性實施例中，基板包括GaN。然而，本公開不限於此。基板還可以包括GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。
閘極支柱709的尺寸(例如，閘極長度)範圍可以從幾奈米(例如，～20-30nm)到幾百奈米(例如，300-500+nm)。可以通過蝕刻穿過第二介電層707和第一介電層705來形成閘極支柱709的傾斜側壁。在示例性實施例中，第一介電層705和第二介電層707可以相同或不同。在示例性實施例中，第一介電層705和第二介電層707各自包括氧化物、氮化物、氮化矽、氮化鋁矽或二氧化矽。然而，本公開不限於此。閘極支柱709在閘極支柱709的底部可以具有45-89度的外角。閘極支柱709可以使用光刻步驟和蝕刻步驟形成。
微型FP711可以在第二介電層707的頂部，第二介電層707可以在第一介電層705上。微型FP711可以比閘極支柱709的長度寬。在示例性實施例中，微型FP711可以比閘極支柱709的長度寬1.5至4倍。然而，本公開不限於此。
微型FP711的傾斜側壁可以相對於微型FP711的底部成一定角度。在示例性實施例中，微型FP711的外角可以是從45度到89度。如果微型FP711的外角太大，則閘極頂部713可能變得不穩定並倒塌。微型FP711可以與閘極頂部713同時形成，且可以自對準閘極頂部713。微型FP711的中心可以與閘極支柱709的中心對準或者可以是偏移到閘極支柱709的中心的任一側。
按剖面積，閘極頂部713可以是電晶體700閘極的最大特徵，且可以連接到微型FP711。閘極頂部713可不直接接觸第二介電層707，第一介電層705或磊晶層703。閘極頂部713可以比微型FP711寬且可以包括在微型FP711的每一側分支的兩個翼部。閘極頂部713的尺寸可以大於或等於微型FP711的尺寸。在示例性實施例中，閘極頂部713可以是大約400-1000nm寬。如果閘極頂部713太寬或太厚，閘極頂部713可能會變得不穩定並從微型FP711和閘極支柱709上脫落。
具有傾斜閘極支柱709、微型FP711和閘極頂部713的電晶體700結合先前技術T型閘極電晶體和伽馬閘極電晶體的優點。電晶體700的閘極結構通過閘極支柱709的角度、微型FP711的寬度以及微型FP711與第二介電層707的接觸角來控制。閘極支柱709的角度穿過第二介電層707和第一介電層705且可通過蝕刻製程客製化。微型FP711的寬度可通過光刻方法進行客製化。微型FP711和第二介電層707的接觸角可通過光阻劑和光刻方法客製化。與先前技術的T型閘極電晶體相比，電晶體700可以在更高的頻率和更高的電壓下操作。
圖8是具有T型閘極的電晶體800的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶勢壘層803的傾斜閘極支柱809並具有第一微型場板811和第二微型場板813。電晶體800包括通道層801、通道層801上的磊晶勢壘層803、磊晶勢壘層803上的第一介電層805、第一介電層805上的第二介電層807、磊晶勢壘層803上的閘極支柱809、閘極支柱809上的第一微型場板811、第一微型場板811上的第二微型場板813和第二微型場板813上的閘極頂部815。在示例性實施例中，閘極支柱809、第一微型場板811、第二微型場板813和閘極頂部815分別包括Ni、Pt和Au金屬。然而，本公開不限於此。在示例性實施例中，基板包括通道層801。
閘極支柱809接觸磊晶勢壘層803。在基板包括通道層801的示例性實施例中，基板包括GaN。然而，本公開不限於此。基板還可以包括GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。
閘極支柱809的尺寸(例如，閘極長度)範圍可以從幾奈米(例如，～20-30nm)到幾百奈米(例如，300-500+nm)。可以通過蝕刻穿過第一介電層805來形成閘極支柱809的傾斜側壁。在示例性實施例中，第一介電層805包括SiN。然而，本公開不限於此。閘極支柱809可以在閘極支柱809的底部具有45-89度的外角。可以使用光刻步驟和蝕刻步驟形成閘極支柱809。
可以通過蝕刻穿過第二介電層807來形成第一微型場板811的傾斜側壁。在示例性實施例中，第二介電層807包括SiN。然而，本公開不限於此。第一微型場板811可以在第一微型場板811的底部具有45-89度的外角。第一微型FP811可以在第一介電層805的頂部。第一微型FP811可以比閘極支柱809的長度寬。在示例性實施例中，第一微型FP811可以是比閘極支柱809的長度寬1.5至4倍。然而，本公開不限於此。
如果第一微型FP811的外角太大，則第二微型場板813和閘極頂部815可能變得不穩定並坍塌。第一微型FP811可以與第二微型FP813和閘極頂部815同時形成，且可以與第二微型FP813和閘極頂部815自對準。第一微型FP811的中心可以與閘極支柱809的中心對準或者可以偏移到閘極支柱809的中心的任一側。
第二微型場板813的傾斜側壁可以通過沉積在第二介電層807上的光阻劑進行蝕刻來形成。在示例性實施例中，光阻劑可以是PMMA、ZEP、PMGI或MMA。在示例性實施例中，第二介電層807包括SiN。然而，本公開不限於此。第二微型場板813在第二微型場板813的底部可以具有45-89度的外角。第二微型FP813可以在第二介電層807的頂部。第二微型FP813可以比閘極支柱809的長度寬且比第一微型FP811的寬度寬。在示例性實施例中，第二微型FP813可以比閘極支柱809的長度寬1.5至4倍。然而，本公開不限於此。
如果第二個微型FP813的外角太大，則閘極頂部815可能變得不穩定並倒塌。第二微型FP813可以與閘極頂部815同時形成，且可以與閘極頂部815自對準。第二微型FP813的中心可以與閘極支柱809的中心對準或可以偏移到閘極支柱809的中心的任一側。
按剖面積，閘極頂部815可以是電晶體800的閘極的最大特徵，且可以連接到第二微型FP813。閘極頂部815可不直接接觸第二介電層807，第一介電層805或磊晶層803。閘極頂部815可以比第二微型FP813寬且可以包括在第二微型FP813的每一側分支的兩個翼部。閘極頂部815的尺寸可以大於或等於第二微型FP813的尺寸。在示例性實施例中，閘極頂部815可以是大約400-1000nm寬。如果閘極頂部815太寬或太厚，則閘極頂部815可能變得不穩定並從第二微型FP813和閘極支柱809上脫落。
具有傾斜閘極支柱809、第一微型FP811、第二微型FP813和閘極頂部815的電晶體800結合先前技術T型閘極電晶體和伽馬閘極電晶體的優點。電晶體800的閘極結構通過閘極支柱809的角度、第一微型FP811的寬度、第二微型FP813的寬度、第一微型FP811的接觸角、第二微型FP813和第二介電層807的接觸角進行控制。閘極支柱809的角度橫穿第一介電層805且可通過蝕刻製程客製化。第一微型FP811和第二微型FP813的寬度可通過光刻方法客製化。第一微型FP811、第二微型FP813和第二介電層807的接觸角可通過光阻劑和光刻方法客製化。電晶體800可以在比先前技術的T型閘極電晶體更高的頻率和更高的電壓下操作。
圖9A、9B、9C、9D、9E、9F和9G是用於形成圖4的電晶體300的示例性製程步驟的圖示。
在圖9A，可以製作或獲取通道層400，可以在通道層400上生長磊晶勢壘層401，可以在磊晶勢壘層401上生長磊晶覆蓋層403，且可以在磊晶覆蓋層403上沉積介電層405。通道層400可以是GaN、GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。磊晶覆蓋層403可以包括AlGaN勢壘層。可以使用化學氣相沉積(CVD)、電漿增強CVD(PECVD)或原子層沉積(ALD)來形成介電層405。介電層405可以是氧化物(例如，氧化鋁(Al 2O 3)或二氧化矽(SiO 2))或氮化物(例如，氮化矽(SiN))。
在圖9B，可以在介電層405上沉積並圖案化第一光阻劑層407(例如，選擇性地去除第一光阻劑層407的部分)。第一光阻劑層407可以是PMMA、ZEP、PMGI或MMA。第一光阻劑層407可以通過電子束(e-beam)圖案化。從第一光阻劑層407去除的圖案可用於定義電晶體300的閘極支柱301。
在圖9C，第一光阻劑層407中的圖案可以用於從介電層405蝕刻掉圖案。蝕刻可以通過乾式蝕刻或濕式蝕刻。氟(例如，四氟化碳(CF 4))或氯可用作乾式蝕刻。
在圖9D，可以去除第一光阻劑層407。可以使用溶劑浴(solvent bath)去除第一光阻劑層407。在圖9E，可以在介電層405上沉積和圖案化第二光阻劑層409。第二光阻劑層409可以是如上所述用於第一光阻劑層407的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層407的任何材料和方法可以用於沉積、蝕刻和去除第二光阻劑層409。第二光阻劑層409可以用於定義電晶體300的微型FP303。
在圖9F，可以在第二光阻劑層409上沉積並圖案化第三光阻劑層411。第三光阻劑層411可以是如上所述用於第一光阻劑層407的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層407的任何材料和方法都可以用於沉積、蝕刻和去除第三光阻劑層411。第三光阻劑層411可以用於限定電晶體300的閘極頂部305。
在圖9G，可以沉積金屬以同時形成閘極支柱301、微型FP303和閘極頂部305，且可以去除第三光阻劑層411。金屬可以是鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鎢(W)、鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)或金(Au)。沉積方法可以包括熱蒸發、化學氣相沉積或原子層沉積。在替代實施例中，閘極支柱301、微型FP303和閘極頂部305可以以任何合適的組合由相同或不同的金屬形成。在示例性實施例中，閘極支柱301可以是具有高功函數的金屬(例如，Pt)，而微型FP303和閘極頂部305可以是具有低電阻的金屬(例如，Au)。沉積在第三光阻劑層411上的任何金屬可以在金屬剝離製程中通過溶劑去除。溶劑可以是丙酮、異丙醇或正性抗蝕劑剝離劑(PRS)。
圖10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G和10H是用於形成圖5的電晶體500的示例性製程步驟的圖示。
在圖10A，可以製造或獲得包括通道層的基板501，可以在通道層501上生長磊晶勢壘層503，可以在磊晶勢壘層503上生長磊晶覆蓋層505，且可以在磊晶覆蓋層505上沉積介電層507。在示例性實施例中，基板包括GaN、GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。磊晶覆蓋層505可以包括AlGaN勢壘層。可以使用CVD、PECVD或ALD形成介電層507。介電層507可以是Al 2O 3、SiN或SiO 2。
在圖10B，可以在介電層507上沉積和圖案化第一光阻劑層508(例如，選擇性地去除第一光阻劑層508的部分)。第一光阻劑層508可以是PMMA、ZEP、PMGI或MMA。第一光阻劑層508可以通過電子束(e-beam)圖案化。從第一光阻劑層508移除的圖案可用於定義電晶體500的閘極支柱509。
在圖10C中，第一光阻劑層508中的圖案可用於從介電層507蝕刻掉圖案。在圖10D中，第一光阻劑層508中的圖案可以用於從磊晶覆蓋層505蝕刻掉圖案。蝕刻可以通過乾式蝕刻或濕式蝕刻。氟(例如，四氟化碳(CF 4))或氯可用作乾式蝕刻。
在圖10E，去除第一光阻劑層508。可以使用溶劑浴去除第一光阻劑層508。在圖10F，在介電層507上沉積並圖案化第二光阻劑層508A。第二光阻劑層508A可以是如上所述用於第一光阻劑層508的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層508的任何材料和方法可以用於沉積、蝕刻和去除第二光阻劑層508A。第二光阻劑層508A可用於定義電晶體500的微型FP511。
在圖10G，在第二光阻劑層508A上沉積並圖案化第三光阻劑層508B。第三光阻劑層508B可以是如上所述用於第一光阻劑層508的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層508的任何材料和方法可以用於沉積、蝕刻和去除第三光阻劑層508B。第三光阻劑層508B可用於定義電晶體500的閘極頂部513。
在圖10H，沉積金屬以同時形成閘極支柱509、微型FP511和閘極頂部513，且去除第三光阻劑層508B。金屬可以是Ni、Ti、Pt、W、TaN、TiN或Au。沉積方法可以包括熱蒸發、化學氣相沉積或原子層沉積。在替代實施例中，閘極支柱509、微型FP511和閘極頂部513可以以任何合適的組合由相同或不同的金屬形成。在示例性實施例中，閘極支柱509可以是具有高功函數的金屬(例如，Pt)，而微型FP511和閘極頂部513可以是具有低電阻的金屬(例如，Au)。沉積在第三光阻劑層508B上的任何金屬可以在金屬剝離製程中通過溶劑去除。溶劑可以是丙酮、異丙醇或PRS。圖6、7和8的電晶體600、700和800分別可以與圖9A、9B、9C、9D、9E、9F、9G、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G和10H相似處理，並由於電晶體之間的結構差異而進行適當的修改。
圖11是形成電晶體的示例性方法，該電晶體具有T型閘極，該T型閘極具有傾斜閘極支柱和微型場板。在示例性實施例中，方法1100包括在步驟1101中獲取通道層。可以通過製造或生長通道層或購買具有通道層的基板來獲取通道層。在通道層包括基板的示例性實施例中，基板可以包括GaN、GaAs、藍寶石、InP、Si、SiC、AlN或InSb。
步驟1103包括在通道層上生長磊晶勢壘層。當獲得的基板包括磊晶勢壘層時，該步驟可以是可選的。步驟1105包括在磊晶勢壘層上生長磊晶覆蓋層。磊晶覆蓋層可以包括AlGaN勢壘層。
步驟1107包括在磊晶覆蓋層上沉積介電層。可使用CVD、PECVD或ALD形成介電層。介電層可以是Al 2O 3、SiN或SiO 2。
步驟1109包括在介電層上沉積第一光阻劑層。第一光阻劑層可以是PMMA、ZEP、PMGI或MMA。
步驟1111包括在介電層上圖案化第一光阻劑層(例如，選擇性地去除第一光阻劑層的部分)。第一光阻劑層可以通過電子束圖案化。從第一光阻劑層去除的圖案可用於定義電晶體300的閘極支柱301。
步驟1113包括從介電層蝕刻掉第一光阻劑層中的圖案。蝕刻可以經由乾式蝕刻或濕式蝕刻。氟(例如，四氟化碳(CF 4))或氯可用作乾式蝕刻。
步驟1115包括去除第一光阻劑層。可以使用溶劑浴去除第一光阻劑層。
步驟1117包括在介電層上沉積第二光阻劑層。第二光阻劑層可以是如上所述用於第一光阻劑層的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層的任何材料和方法都可以用於沉積、蝕刻和去除第二光阻劑層。
步驟1119包括在介電層上圖案化第二光阻劑層。第二光阻劑層可用於定義電晶體300的微型FP303。
步驟1121包括在第二光阻劑層上沉積第三光阻劑層。第三光阻劑層可以是如上所述用於第一光阻劑層的任何材料。上述用於沉積、蝕刻和去除第一光阻劑層的任何材料和方法都可以用於沉積、蝕刻和去除第三光阻劑層。
步驟1123包括在第二光阻劑層上圖案化第三光阻劑層。第三光阻劑層可用於定義電晶體300的閘極頂部305。
步驟1125包括沉積金屬以同時形成閘極支柱、微型FP和閘極頂部(例如，電晶體300的閘極支柱301、微型FP303和閘極頂部305)。金屬可以是Ni、Ti、Pt、W、TaN或TiN。沉積方法可以包括熱蒸發、化學氣相沉積或原子層沉積。在替代實施例中，閘極支柱301、微型FP303和閘極頂部305可以以任何合適的組合由相同或不同的金屬形成。在示例性實施例中，閘極支柱301可以是具有高功函數的金屬(例如，Pt)，而微型FP303和閘極頂部305可以是具有低電阻的金屬(例如，Au)。
步驟1127包括去除第二光阻劑層和第三光阻劑層。沉積在第三光阻劑層上的任何金屬可以在金屬剝離製程中通過溶劑去除。溶劑可以是丙酮、異丙醇或PRS。
已經描述本公開的示例性實施例，現在對於本領域中具有通常知識者來說顯而易見的是，也可以使用結合他們的概念的其他實施例。此處包含的實施例不應限於公開的實施例，而應僅受所附申請專利範圍的精神和範圍限制。本文引用的所有出版物和參考文獻均通過引用以其整體明確併入本文。
這裡描述的不同實施例的元件可以組合以形成上面沒有具體闡述的其他實施例。還可以單獨地或以任何合適的子組合提供在單個實施例的上下文中描述的各種元件。此處未具體描述的其他實施例也在所附申請專利範圍的範圍內。
本文參考相關附圖描述尋求保護的概念、系統、設備、結構和技術的各種實施例。如上所述，在實施例中，本文描述的概念和特徵可以體現在數位多波束形成系統中。在不脫離本文描述的概念、系統、設備、結構和技術的範圍的情況下，可以設計替代實施例。
應注意，在以上描述和附圖中的元件之間闡述各種連接和位置關係(例如，上方、下方、相鄰等)。除非另有說明，否則這些連接及/或位置關係可以是直接的或間接的，且所描述的概念、系統、裝置、結構和技術不旨在在這態樣進行限制。相應地，實體之間的耦接可以指直接或間接耦接，實體之間的位置關係可以是直接或間接位置關係。
作為間接位置關係的例子，本說明書中提及在層“B”之上方形成層“A”包括一個或多個中間層(例如，層“C”)在層“A”和層“B”之間的情況，只要層“A”和層“B”的相關特性和功能沒有被中間層顯著改變。以下定義和縮寫用於解釋申請專利範圍和說明書。如本文所用，用語“包含”、“包括”、“包括”、“包含”、“有”、“具有”、“包括有”或“包含有”或其任何其他變體，旨在涵蓋非排他性包含。例如，包含一系列元件的組合物、混合物、製程、方法、物件或設備不一定限於那些元件，而是可以包括未明確列出的或此類組合物、混合物、製程、方法、物品或設備固有的其他元素。
此外，用語“示例性”在本文中用於表示“用作示例、實例或說明”。本文中描述為“示例性”的任何實施例或設計不一定被解釋為優於或優於其他實施例或設計。用語“一個或多個”和“一個或多個”應理解為包括大於或等於一的任何整數，即一、二、三、四等。用語“多個”應理解為包括大於或等於二的任何整數，即二、三、四、五等。用語“連接”可包括間接“連接”和直接“連接”。
說明書中對“一個實施例”、“一實施例”、“一個示例性實施例”等的引用表示所描述的實施例可以包括特定特徵、結構或特性，但每個實施例都可以包括該特定特徵、結構或特性。此外，此類短語不一定指相同的實施例。此外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，認為其在本領域中具有通常知識者的通常知識範圍內結合其他實施例影響此類特徵、結構或特性，無論是否明確描述。
出於本文描述的目的，諸如“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“頂部”、“底部”(僅舉幾例之類的用語示例)及其衍生物應涉及所描述的結構和方法，如附圖中所定向。用語“覆蓋”、“之上”、“在上面”、“定位於”或“定位於之上”是指第一元件(例如第一結構)存在於第二元件上(例如第二結構)，其中諸如介面結構的中間元件可以存在於第一元件和第二元件之間。用語“直接接觸”意味著第一元件(例如第一結構)和第二元件(例如第二結構)在沒有任何中間元件的情況下連接。此類項有時稱為方向項或位置項。
在申請專利範圍中使用諸如“第一”、“第二”、“第三”等順序用語來修改申請專利範圍元件本身並不意味著一個申請專利範圍元件相對於另一個申請專利範圍元件的任何優先權(priority)、優先權(precedence)或次序或執行方法動作的時間順序，但僅用作標籤以區分具有特定名稱的一個申請專利範圍元件與具有相同名稱(但使用序數用語)的另一個元件以區分申請專利範圍元件。
用語“大約(approximately)”和“大致(about)”可用於在一些實施例中表示目標值的±20%以內，在一些實施例中目標值的±10%以內，在一些實施例中目標值的±5%以內，但在一些實施例中在目標值的±2%以內。用語“大約(approximately)”和“大致(about)”可以包括目標值。用語“基本相等”可用於指代在一些實施例中彼此在±20%以內、在一些實施例中彼此在±10%以內、在一些實施例中彼此在±5%以內，且還在一些實施例中彼此在±2%以內。
用語“基本上”可用於指代在一些實施例中在比較量度的±20%以內、在一些實施例中在±10%以內、在一些實施例中在±5%以內以及在一些實施例中還在±2%以內的值。例如，“基本上”垂直於第二方向的第一方向可以指在一些實施例中與第二方向成90°角的±20%以內，在一些實施例中與第二方向成90°角的±10%以內，在一些實施例中與第二方向成90°角的±5%以內，而在一些實施例中與第二方向成90°角的±2%以內的第一方向。
應當理解，所公開的主題不限於其對結構細節的應用以及在以下描述中闡述或在附圖中圖示的部件的配置。所公開的主題能夠具有其他實施例且能夠以各種方式實踐和執行。
此外，應當理解，本文使用的措辭和用語是為描述的目的，不應被視為限制。因此，本領域技術人員將理解，本公開所基於的概念可以容易地用作設計其他結構、方法和系統的基礎，以實現所公開主題的若干目的。因此，在不脫離所公開主題的精神和範圍的情況下，申請專利範圍應被視為包括此類等同構造。
儘管在前面的示例性實施例中已經描述和說明所公開的主題，但是應當理解，本公開僅以示例的方式作出，且所公開的主題的實施細節的許多變化可以在不脫離所公開主題的精神和範圍的情況下進行。
100:T型閘極 101:閘極支柱 103:閘極頂部 200:伽馬閘極 201:閘極支柱 203:閘極頂部 205:場板 300:電晶體 301:閘極支柱 303:微型場板 305:閘極頂部 400:通道層 401:磊晶勢壘層 403:磊晶覆蓋層 405:介電層 407:第一光阻劑層 409:第二光阻劑層 411:第三光阻劑層 500:電晶體 501:通道層 503:磊晶勢壘層 505:磊晶覆蓋層 507:介電層 508:第一光阻劑層 509:閘極支柱 511:微型場板 513:閘極頂部 600:電晶體 601:通道層 603:磊晶勢壘層 605:磊晶覆蓋層 607:介電層 609:閘極支柱 611:第一微型場板 613:第二微型場板 615:閘極頂部 700:電晶體 701:通道層 703:磊晶勢壘層 705:第一介電層 707:第二介電層 709:閘極支柱 711:微型場板 713:閘極頂部 800:電晶體 801:通道層 803:磊晶勢壘層 805:第一介電層 807:第二介電層 809:閘極支柱 811:第一微型場板 813:第二微型場板 815:閘極頂部 1100:方法 1101:步驟 1103:步驟 1105:步驟 1107:步驟 1109:步驟 1111:步驟 1113:步驟 1115:步驟 1117:步驟 1119:步驟 1121:步驟 1123:步驟 1125:步驟 1127:步驟 508A:第二光阻劑層 508B:第三光阻劑層
製作和使用所公開的實施例的方式和製程可以通過參考附圖的圖式來理解。應當理解，圖中所示的組件和結構不一定按比例繪製，而是著重於說明本文描述的概念的原理。在不同的視圖中，相同的附圖標記表示相應的部分。此外，在附圖中以示例而非限制的方式示出實施例，其中：
[圖1]是具有T型閘極的先前技術電晶體的剖面照片；
[圖2]是具有伽馬閘極的先前技術電晶體的剖面照片；
[圖3]是具有傾斜閘極支柱的T型閘極的電晶體的示例性實施例的照片；
[圖4]是具有T型閘極的電晶體的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶覆蓋層的傾斜閘極支柱和微型場板；
[圖5]是具有T型閘極的電晶體的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有通過磊晶覆蓋層接觸磊晶勢壘層的傾斜閘極支柱和微型場板；
[圖6]是具有T型閘極的電晶體的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有接觸磊晶勢壘層的傾斜閘極支柱和具有兩個微型場板；
[圖7]是具有T型閘極的電晶體的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有通過兩個介電層接觸磊晶勢壘層的傾斜閘極支柱和微型場板；
[圖8]是具有T型閘極的電晶體的剖面的示例性實施例的圖示，T型閘極具有通過兩個介電層接觸磊晶勢壘層的傾斜閘極支柱和具有兩個微型場板；
[圖9A、9B、9C、9D、9E、9F和9G]是用於形成圖4的電晶體的示例性製程步驟的圖示；
[圖10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G和10H]是用於形成圖5的電晶體的示例性製程步驟的圖示；及
[圖11]是形成電晶體的示例性方法，該電晶體具有T型閘極，該T型閘極具有傾斜閘極支柱和微型場板。
300:電晶體
301:閘極支柱
303:微型場板
305:閘極頂部

Claims (20)

  1. 一種電晶體，包括： 通道層； 磊晶勢壘層，位於該通道層上； 磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上； 介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口； 閘極，在該介電層的該開口中具有傾斜側壁； 微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及 閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
  2. 根據請求項1所述的電晶體，其中，該閘極包括在從大約20奈米(nm)到大約500nm的範圍內的長度。
  3. 根據請求項1所述的電晶體，其中，該微型場板包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度。
  4. 根據請求項1所述的電晶體，其中，該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該微型場板的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角。
  5. 一種電晶體，包括： 通道層； 磊晶勢壘層，位於該通道層上； 磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口； 介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶覆蓋層和該磊晶勢壘層的開口； 閘極，在該磊晶覆蓋層和該介電層的該開口中具有傾斜側壁； 微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及 閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
  6. 根據請求項5所述的電晶體，其中，該閘極包括在從大約20奈米(nm)到大約500nm的範圍內的長度。
  7. 根據請求項5所述的電晶體，其中，該微型場板包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度。
  8. 根據請求項5所述的電晶體，其中，該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該微型場板的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角。
  9. 一種電晶體，包括： 通道層； 磊晶勢壘層，位於該通道層上； 磊晶覆蓋層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口； 介電層，位於該磊晶覆蓋層上，具有通向該磊晶覆蓋層和該磊晶勢壘層的開口； 閘極，在該磊晶覆蓋層的該開口中具有傾斜側壁； 第一微型場板，在該介電層的該開口中的該閘極上具有傾斜側壁； 第二微型場板，在該第一微型場板上具有傾斜側壁；及 閘極頂部，位於該第二微型場板上，其中，該閘極、該第一微型場板、該第二微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
  10. 根據請求項9所述的電晶體，其中，該閘極包括在從大約20奈米(nm)到大約500nm的範圍內的長度。
  11. 根據請求項9所述的電晶體，其中，該第一微型場板和該第二微型場板的每一者包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度，且其中，該第二微型場板比該第一微型場板大。
  12. 根據請求項9所述的電晶體，其中，該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該第一微型場板和該第二微型場板的該傾斜側壁的每一者包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角。
  13. 一種電晶體，包括： 通道層； 磊晶勢壘層，位於該通道層上； 第一介電層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口； 第二介電層，位於該第一介電層上，具有通向該第一介電層和該磊晶勢壘層的開口； 閘極，在該第一介電層和該第二介電層的該開口中，具有傾斜側壁； 微型場板，在該閘極上具有傾斜側壁；及 閘極頂部，位於該微型場板上，其中，該閘極、該微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
  14. 根據請求項13所述的電晶體，其中，該閘極包括在從大約20奈米(nm)到大約500nm的範圍內的長度。
  15. 根據請求項13所述的電晶體，其中，該微型場板包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度。
  16. 根據請求項13所述的電晶體，其中，該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該微型場板的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角。
  17. 一種電晶體，包括： 通道層； 磊晶勢壘層，位於該通道層上； 第一介電層，位於該磊晶勢壘層上，具有通向該磊晶勢壘層的開口； 第二介電層，位於該第一介電層上，具有通向該第一介電層和該磊晶勢壘層的開口； 閘極，在該第一介電層的該開口中，具有傾斜側壁； 第一微型場板，在該第二介電層的該開口中的該閘極上具有傾斜側壁； 第二微型場板，在該第一微型場板上具有傾斜側壁；及 閘極頂部，位於該第二微型場板上，其中，該閘極、該第一微型場板、該第二微型場板和該閘極頂部形成“T”形。
  18. 根據請求項17所述的電晶體，其中，該閘極包括在從大約20奈米(nm)到大約500nm的範圍內的長度。
  19. 根據請求項17所述的電晶體，其中，該第一微型場板和該第二微型場板的每一者包括在比該閘極支柱的長度寬大約1.5倍至4倍的範圍內的寬度，且其中，該第二微型場板比該第一微型場板大。
  20. 根據請求項17所述的電晶體，其中，該閘極的該傾斜側壁包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角，且其中，該第一微型場板和該第二微型場板的該傾斜側壁的每一者包括在大約45度到89度的範圍內在水平底邊處的外角。
TW112119073A 2022-08-29 2023-05-23 具有微型場板和傾斜閘極支柱的ｔ型閘極電晶體 TW202410450A (zh)

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