[发明专利]欧姆接触

说明书

技术领域

本文档的各方面整体涉及欧姆接触。

背景技术

欧姆接触是从金属层向半导体层提供电流的低电阻结。欧姆接触的电学行 为在于通过接触传输的电流相对于所施加的电压线性增大或减小。

发明内容

用于氮化镓(GaN)装置的欧姆接触的实施方式可包括：与GaN装置直接耦 接的包括铝第一层；具有异质结构的GaN，该异质结构具有未掺杂GaN沟道和 半绝缘氮化铝镓(AlGaN)屏障，所有前述项均可操作地耦接到基底；耦接在第一 层上的包括钛第二层；以及与第二层耦接的包括抗漫射材料的第三层。钝化层 可耦接在AlGaN屏障与欧姆接触的第一层之间。钝化层可围绕欧姆接触。

欧姆接触的实施方式可包括以下各项中的一者、全部或任一者：

钝化层可为氮化硅(Si₃N₄)、GaN、二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化 铪(HfO₂)、氮化铝(AlN)或它们的任意组合中的至少一者。

AlGaN屏障可为介于20％和35％之间的Al并且包括介于10nm和40nm之 间的厚度。

欧姆接触可通过以下方式中的任一种形成：蚀穿钝化层；蚀穿钝化层并部 分蚀穿AlGaN屏障；蚀穿钝化层并完全蚀穿AlGaN屏障；或者它们的任意组 合。

第一层可包括元素铝、铝铜(AlCu)、铝硅铜(AlSiCu)、铝硅(AlSi)、铝铜钨 (AlCuW)或它们的任意组合中的一者。

第一层中的微量元素的量可小于5％。

第一层中的任何微量元素的量可介于0.5％和1％之间。

第一层可具有介于50nm和300nm之间的厚度。

第二层可具有介于20nm和100nm之间的厚度。

第一层对第二层的厚度之比可小于3:1。

第三层可包括氮化钛(TiN)、钨(W)、钒(V)、铂(Pt)、钼(Mo)、镍(Ni)或它们 的任意组合中的一者。

欧姆接触还可包括耦接在第二层与第三层之间的第四层，其中第四层可包 括元素铝、铝铜(AlCu)、铝硅铜(AlSiCu)、铝硅(AlSi)、铝铜钨(AlCuW)或它们 的任意组合中的一者。

第一层可具有大于5nm的厚度。

第一层厚度和第四层厚度的总厚度可介于50nm和300nm之间。

第一层和第四层的总厚度与第二层的厚度之比可小于3:1。

用于氮化镓(GaN)装置的欧姆接触的实施方式可包括：与GaN装置直接耦 接的包括铝第一层；具有异质结构的GaN装置，异质结构具有未掺杂GaN沟 道和半绝缘氮化铝镓(AlGaN)屏障；耦接在第一层上的包括钛第二层；耦接在第 二层上的包括抗漫射材料的第三层，抗漫射材料包括氮化钛(TiN)、钨(W)、钒 (V)、铂(Pt)、钼(Mo)、镍(Ni)或它们的任意组合中的一者；以及耦接在第二层 与第三层之间的包括铝第四层。钝化层可耦接在AlGaN屏障与欧姆金属叠堆的 第一层之间。钝化层可围绕欧姆接触。

欧姆接触的实施方式可包括以下各项中的一者、全部或任一者：

第二层可具有介于20nm和100nm之间的厚度。

第一层厚度和第四层厚度的总厚度可介于50nm和300nm之间。

第一层和第四层的总厚度与第二层的厚度之比可小于3:1。

对于本领域的普通技术人员而言，通过具体实施方式和附图并通过权利要 求书，上述以及其它方面、特征和优点将显而易见。

附图说明

将在下文中结合附图来描述各实施方式，其中类似标号表示类似元件，并 且：

图1A为示出金属的一般构造的欧姆接触的示意图；

图1B为示出金属的特定构造的常规欧姆接触的示意图；

图2为示出根据本文档公开内容的金属构造的欧姆接触的实施方式的示意 图；

图3示出常规欧姆接触构造的横截面透射电子显微镜图像；

图4A-4C示出具有类似本文所公开金属构造的欧姆接触的实施方式的横 截面透射电子显微镜图像；

图5为示出常规欧姆接触(长度100μm)在几批半导体晶圆上的电阻的图 表；

图6为示出使用本文所公开金属构造形成的欧姆接触实施方式(长度 100μm)在几批半导体晶圆上的电阻的图表；

图7为图5中图表的柱状图；