[发明专利]高电子迁移率晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种高电子迁移率晶体管，所述高电子迁移率晶体管包括硅衬底、沟道层、势垒层、和栅极，所述硅衬底、所述沟道层、所述势垒层和所述栅极沿所述高电子迁移率晶体管的厚度方向依次层叠设置，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括由绝缘材料制成的应变层，所述势垒层背离所述沟道层的表面包括栅极区和增强区，所述栅极设置在所述栅极区，所述应变层包括层叠地设置在所述增强区的增强部，所述应变层的晶格常数与所述势垒层的晶格常数的失配率不低于0.5％。

2.根据权利要求1所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述应变层还包括覆盖所述栅极的外表面的栅极包覆部，所述栅极包覆部与所述增强部形成为一体。

3.根据权利要求1或2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述应变层的材料包括氮基材料和/或氧基材料。

4.根据权利要求3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述应变层的材料包括硅的氮化物、硅的氧化物、硅的氮氧化物、硼的氧化物、硼的氮化物、硼的氮氧化物、铝的氧化物、铝的氮化物、铝的氮氧化物、钛的氧化物、钛的氮化物、钛的氮氧化物中的至少一者。

5.根据权利要求3所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述应变层的厚度在1nm至100nm之间。

6.根据权利要求1或2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括源极、漏极、层叠设置在所述应变层上的钝化层、和层叠设置在所述钝化层的表面的平坦化层，

所述源极通过贯穿所述平坦化层、所述钝化层和所述应变层的源极过孔与所述势垒层相连，所述漏极通过贯穿所述平坦化层、所述钝化层、所述应变层的漏极过孔与所述势垒层相连。

7.根据权利要求1或2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述高电子迁移率晶体管还包括设置在所述硅衬底与所述沟道层之间的缓冲层。

8.根据权利要求1或2所述的高电子迁移率晶体管，其特征在于，所述沟道层的材料包括GaN，所述势垒层的材料包括AlGaN。

9.一种高电子迁移率晶体管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

提供硅衬底；

形成沟道层；

形成势垒层，所述势垒层背离所述沟道层的表面包括栅极区和增强区；

在所述栅极区形成栅极；

利用绝缘材料形成应变层，所述应变层包括设置在所述增强区的增强部，其中，所述应变层的晶格常数与所述势垒层的晶格常数的失配率不低于0.5％。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述应变层还包括覆盖所述栅极的外表面的栅极包覆部，所述栅极包覆部与所述增强部形成为一体。

11.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述应变层的材料包括氮基材料和/或氧基材料。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述应变层的材料包括硅的氮化物、硅的氧化物、硅的氮氧化物、硼的氧化物、硼的氮化物、硼的氮氧化物、铝的氧化物、铝的氮化物、铝的氮氧化物、钛的氧化物、钛的氮化物、钛的氮氧化物中的至少一者。

13.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述应变层的厚度在1nm至100nm之间。

14.根据权利要求9至13中任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在形成应变层的步骤之后进行的以下步骤：

形成钝化层；

形成平坦化层；

形成贯穿所述平坦化层、所述钝化层和所述应变层的源极过孔以及贯穿所述平坦化层、所述钝化层和所述应变层的漏极过孔；

形成源极和漏极，所述源极通过所述源极过孔与所述势垒层相连，所述漏极通过所述漏极过孔与所述势垒层相连。