[发明专利]晶体管的制造

说明书

技术领域

本发明涉及晶体管制造，且特别涉及，但非排他地涉及一种氮化镓高电子迁移率晶体管(“HEMT”)的制造以及由此制造的晶体管。

背景技术

近年来，已经推出了HEMT器件。它们使得在超过100W/晶片时还具有高功率成为可能；从-1到40GHz的高频成为可能；且能够在高于600℃的温度进行操作。这就产生了许多热量，因为不是所有器件都可以承受这样的温度，所以散热变得重要，且HEMT器件可以同许多其他器件一起使用。

发明内容

依照第一优选方面，提供一种制造晶体管的方法，每一个晶体管包括衬底上的多个外延层，方法包括：

在多个外延层的第一表面上形成多个源极接点；

在第一表面上形成至少一个漏极接点；

在第一表面上形成至少一个栅极接点；

在栅极接点、源极接点和漏极接点之上和之间形成至少一个绝缘层，以使栅极接点、源极接点和漏极接点绝缘；

在至少一个绝缘层的至少一部分并在其穿过其形成导电层，用于连接源极接点；

以及

在导电层上形成至少一个热沉层。

依照第二优选方面，提供一种包括晶体管的装置，每一个晶体管包括：

具有第一表面的多个外延层；

全部在第一表面上的多个源极接点、至少一个漏极接点和至少一个栅极接点；

在栅极接点、源极接点和漏极接点之上和之间的至少一个绝缘层，以使栅极接点、源极接点和漏极接点绝缘；

在至少一个绝缘层的至少一部分上并穿过其的形成导电层，用于连接源极接点；以及

在导电层上的至少一个热沉层。

晶体管可以是高电子迁移率晶体管。多个外延层可以包括一氮化镓层、一铝氮化镓层、一n+铝氮化镓层和一最终氮化镓层。第一表面可以在最终氮化镓层之上。导电层可以通过在至少一个绝缘层中的过孔连接多个源极接点。该至少一个绝缘层可以是导热且电绝缘的。

一个相对厚的导热金属层可以形成在导电层之上。形成相对厚的层之前，在导电层上形成至少一个籽晶层。

可以通过分别生成并接着填充穿过衬底和外延层直至漏极接点、栅极接点和导电层的过孔来形成漏、栅和源连接。

可选择地，可以移除衬底并通过分别生成并接着填充穿过外延层直至漏极接点、栅极接点和导电层的过孔来形成漏、栅和源连接。这种情况下，可以应用另一导热但电绝缘的材料的层替代衬底。

附图说明

为了使本发明可以被充分理解且容易地产生经济效果，现用仅为本发明优选实施例的非限制性实例进行描述，参考附图进行说明。

附图中：

图1是器件处于制造工艺第一步的示意图；

图2是器件处于制造工艺第二步的示意图；

图3是器件处于制造工艺第三步的示意图；

图4是器件处于制造工艺第四步的示意图；

图5是器件处于制造工艺第五步的示意图；

图6是器件处于制造工艺第六步的示意图；

图7是器件处于制造工艺第七步的示意图；

图8是器件处于制造工艺第八步的示意图；

图9是器件处于制造工艺第九步的示意图；

图10是器件处于制造工艺第十步的示意图；

图11是器件处于制造工艺第十一步的示意图；

图12是器件处于制造工艺第十二步的示意图；

图13是器件处于制造工艺第十三步的示意图；

图14是沿图13上的箭头14-14的线并在该方向上的完整截面图；

图15是器件处于制造工艺第十四步的示意图；

图16是沿图15上的箭头16-16的线并在该方向上的完整截面图；

图17是器件处于制造工艺第十五步的示意图；

图18是器件处于制造工艺第十六步的示意图；

图19是沿图18上的箭头19-19的线并在该方向上的完整截面图；

图20是器件处于制造工艺第十七步的示意图；

图21是器件处于制造工艺最后一步的示意图；以及

图22是器件处于制造工艺另一可选的最后一步的示意图。

具体实施方式

图1示出在制造开始时的结构。蓝宝石衬底1上具有缓冲层2，且外延层3在缓冲层2上。外延层3包括GaN层4、AlGaN层5和n+AlGaN层6、以及最终GaN层7。