[发明专利]场效应晶体管及其制造方法和半导体装置

权利要求书

1.一种场效应晶体管，包括：

第一导电型的沟道层，形成在半导体衬底上方；

上半导体层，由至少一个半导体层构成且形成在所述第一导电型 的沟道层上方；

第二导电型的半导体层，形成在所述上半导体层中制作的凹槽中 或形成在所述上半导体层上方；

栅电极，布置在所述第二导电型的半导体层上方并且与所述第二 导电型的半导体层接触；以及

栅极绝缘膜，包括在所述上半导体层上方形成的并且与所述上半 导体层接触的氮化物膜以及在所述氮化物膜上方形成的并且具有比所 述氮化物膜更大厚度的氧化物膜，

其中所述第二导电型的半导体层形成在所述栅极绝缘膜中形成的 开口中，

其中所述氧化物膜朝着所述第二导电型的半导体层侧突出超过所 述氮化物膜。

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中

所述氮化物膜的厚度等于或小于100nm。

3.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中

所述栅极绝缘膜的厚度等于或大于200nm。

4.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中

构成所述上半导体层并且位于所述上半导体层的最上部位置处的 半导体层包含Ga。

5.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述上半导体层由 AlGaAs，GaAs和InGaP中的一种或者这些物质中的两种或多种的组合 制成。

6.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中所述栅电极的底部 位于比所述氧化物膜的底部低的位置处。

7.一种半导体装置，包括在一个衬底上形成的根据权利要求1的 多个场效应晶体管，所述半导体装置包括：

第一场效应晶体管，包括在上半导体层中制作的第一凹槽中形成 的第二导电型的半导体层；以及

第二场效应晶体管，包括在所述上半导体层中制作的并且具有与 所述第一凹槽不同深度的第二凹槽中形成的第二导电型的半导体层。

8.一种半导体装置，包括形成为第一场效应晶体管的根据权利要 求1的场效应晶体管，其中

在与所述第一场效应晶体管相同的衬底上进一步形成第二场效应 晶体管，所述第二场效应晶体管包括布置成与上半导体层接触的肖特 基栅电极。

9.一种场效应晶体管的制造方法，包括：

在半导体衬底上方形成第一导电型的沟道层；

在所述第一导电型的沟道层上方形成包含Ga的上半导体层；

通过在包含Ga的所述上半导体层上方形成氮化物膜和氧化物膜 来形成栅极绝缘膜；

蚀刻所述氮化物膜和所述氧化物膜以形成开口，使得所述氧化物 膜朝向所述开口突出超过所述氮化物膜；

通过利用所述栅极绝缘膜作为掩模来选择性地再生长第二导电型 的半导体层；以及

在所述第二导电型的半导体层上方形成栅电极。

10.根据权利要求9所述的场效应晶体管的制造方法，其中

在400℃或更高的温度下选择性地再生长所述第二导电型的半导 体层。

11.根据权利要求9所述的场效应晶体管的制造方法，其中

所述氮化物膜的厚度等于或小于100nm。

12.根据权利要求9所述的场效应晶体管的制造方法，其中

所述栅极绝缘膜的厚度等于或大于200nm。