[发明专利]具有优化的混合漏极接触的场效应晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的领域是场效应元件，尤其是这样的晶体管：其应用领域为RF频率和电力电子学。本发明更具体地关注于场效应元件的漏极接触(contact)的接入阻抗和接触的制造，同时便利于能够表现出不同的特性的元件的集中制造，特别是对于具有亚微米栅极尺寸的元件。

背景技术

通常，场效应晶体管使用三个接触来接触半导体棒：

-欧姆源极接触；

-栅极，其对应于可以是肖特基(金属-半导体)型的接触或与载流子在其中传播的半导体的类型相反的半导体的结；

-欧姆漏极接触；

图1示出了场效应晶体管的示意图。常规方案是使用接受电压Vds的两个欧姆漏极CD和源极CS接触，以用于注入和收集载流子(其由电流lds来示意性地表示)，载流子的流动由引至栅极G的水平的电压Vgs来控制。

这种类型的元件被广泛使用，并且在介绍性的文章中得到描述，这些文章特别地包括：Physique des semiconducteurs et des composants électroniques(The physics of semiconductors and electronic components)Cours et exercises(Courses and exercises)，Henry Mathieu,HervéFanet系列：Sciences Sup,Dunod 2009年第5版-EAN13：978100516438。

通常，欧姆接触与所谓的肖特基接触区别在于电流的改变根据施加的电压的函数。对于欧姆接触，该函数是线性的并且通过0，而对于肖特基接触，该函数对于非零电流表现出最小阈值电压V_min。

必须以这样的方式制造简单欧姆接触：在欧姆接触和待接触的半导体之间没有能量势垒妨碍越过界面(这限制接入阻抗)。

用于制造欧姆接触的常规方案依赖于三种不相互排斥的方法。重要的是，由于不同的原因(热预算、不可行的异质结构、不足的最大掺杂等)，半导体材料不能容易地使用所有三种方法。

更具体地，这些方法如下所示：

-金属合金与半导体的相互扩散；

-半导体的非常高的掺杂，这使得可以大大减小空间电荷区的厚度，因此可以通过隧穿或等效效应而穿过肖特基势垒；

-通过能带工程(其导致在界面处不存在肖特基势垒)而在金属电极下使用半导体合金。

这三种方法都需要高热预算，且对于一些半导体材料来说，在金属-半导体界面处的接触阻抗仍然太高，并且影响器件的电学性能水平。因此，需要寻找这样的方案：其可以减小接入阻抗，特别是漏极接触的接入阻抗。申请人从这样的观察开始：与常规欧姆接触的接触阻抗相比，该接触阻抗在正向偏置的肖特基接触的情况下更低。并且申请人提出了涉及包括混合漏极接触的场效应晶体管的方案，以解决提出的问题。

应该指出的是，已经提出了肖特基接触的使用，特别是在A Girardot，A Henkel，S.L Delage，M.-A DiForte-Poisson，E.Chartier.D.Floriot,S.Cassette和P.A.Rolland的文章“High performance collector-up lnGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor with Schottky contact”，(Electronics Letters，第35卷，670-672页，1999)或以下文章：X.Zhao,J.W.Chung,H.Tang,T.Palacios的“Schottky Drain AIGaN/GaN HEMTs for mm-wave Applications”，1-4244-1 102-5/07 2007IEEE。这种方法的缺点在于显著浪费的电压，因为结必须正向传递以导通。

发明内容

因此，在本文中，本发明的主题是包括衬底和具有沟道区域的半导体结构的场效应晶体管，所述晶体管包括漏极接触、源极接触和栅极，所述源极接触和漏极接触可以在沟道区域中形成电荷载流子流，所述流受到所述栅极控制，其特征在于：

-所述漏极接触是包括至少一个基本欧姆连续漏极接触和一个基本肖特基漏极接触的混合漏极接触，所述混合漏极接触与所述半导体结构齐平(affleurant)；

-所述基本肖特基漏极接触与所述基本欧姆漏极接触部分或完全重叠。