[发明专利]HEMT半导体器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明公开涉及半导体器件以及形成半导体器件的方法。

背景技术

高电子迁移率晶体管（HEMT）器件可以包括作为半导体材料之一的氮化镓，以获得高电子迁移率。关于这些现有的结构和器件的一个问题是：用于绝缘体或电介质的材料一般地不具有足够高的介电常数或者通常在所产生的器件中导致成形应力。因此需要包含高介电常数绝缘体或电介质材料的且在受压时更稳健的HEMT半导体器件。

附图说明

实施例通过举例来说明并且不限定于附图。

图1包括包含基板、成核层、半导体层、栅极电介质层和覆盖层的工件的一部分的截面图的图示。

图2包括图1的工件在形成源极和漏极触点及密封层之后的截面图的图示。

图3包括图2的工件在为了形成到源极和漏极触点的开口以及用于栅极电极的开口而图案化密封和覆盖层之后的截面图的图示。

图4包括图3的工件在形成栅极电极之后的截面图的图示。

图5包括图4的工件在形成基本上完成的器件之后的截面图的图示。

图6和7包括作为AlN/SiN电介质器件和SiN电介质器件的栅极-源极电压的函数的栅极电容的曲线图。

图8包括AlN/SiN电介质器件和SiN电介质器件的漏电流在此类器件具有在-10V到+10V之间扫描的栅极源极电压时的曲线图。

本领域技术人员应当意识到，附图中的元件是出于简单和清晰的目的而示出的，而不一定按比例绘制。例如，附图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件放大以帮助提高对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

下面结合附图进行的描述被提供用于帮助理解本文所公开的教导。下面的讨论将聚焦于本发明的教导的具体实现方式和实施例。这种聚焦被提供用于帮助描述本发明的教导，但不应被理解为对本发明的教导的范围或适用性的限定。但是，其他实施例能够基于本申请所公开的教导来使用。

族数对应于在以日期为2011年1月21日的版本的IUPAC元素周期表为基础的元素周期表内的列。

术语“金属”或其任何变体意指包含在第1至第12族中的任一族内的、在第13至第16族内的元素、沿着由原子数13（Al）、31（Ga）、50（Sn）、51（Sb）和84（Po）定义的线及其以下的元素的材料。金属不包括Si或Ge。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“算入”、“具有”、“拥有”或者它们的任何其他变体意指涵盖非排他性的包含。例如，包括一系列特征的方法、物品或装置并不一定仅限定于那些特征，而是可以包括未明确列出的或者此类方法、物品或装置所固有的其他特征。此外，除非另有明确说明，“或”指的是包容性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B可由下列项中的任一项满足：A为真（或存在）而B为假（或不存在），A为假（或不存在）而B为真（或存在），以及A和B两者均为真（或存在）。

同样，“一”或“一个”的使用被用来描述本文所描述的元件和构件。这只是出于方便起见以及为了给出本发明的范围的一般意义而进行的。该描述应当被理解为包括一个、至少一个，或者同样包含复数的单数，或者反之亦然，除非很明显它另有其它的意思。例如，当本文描述单个项时，可以使用多个项代替单个项。类似地，在本文描述多个项时，单个项可以替代该多个项。

为了图示的简单和清晰起见，附图中的元件并不一定是按比例的，并且在不同附图中的相同附图标记指示相同的元件，除非另有说明。另外，还为了描述的简洁性而省略关于熟知的步骤和元件的描述和细节。如同本文所使用的，载流电极意指器件的用于输送电流穿过该器件的元件，例如，MOS晶体管的源极或漏极或者双极型晶体管的发射极或集电极或者二极管的阴极或阳极，而控制电极意指器件的用于控制通过该器件的电流的元件，例如，MOS晶体管的栅极或者双极型晶体管的基极。尽管器件在本文中被解释为某些N沟道或P沟道器件，或者某些N型或P型掺杂区，但是本领域技术人员应当意识到，根据本文所描述的概念，互补型器件同样是可能的。本领域技术人员应理解：导电类型指的是传导借以发生的机制，例如，通过空穴或电子的传导，因此，导电类型并非意指掺杂浓度而是指掺杂类型，例如，P型或N型。