[发明专利]电子器件及其形成方法

说明书

本发明题为“电子器件及其形成方法”。本发明公开了一种电子器件，该电子器件可包括半导体层以及与该层形成欧姆接触的接触结构。在一个实施方案中，半导体层可包含III‑N材料，并且接触结构包括第一相和第二相，其中第一相包含Al，第二相包含金属，并且第一相接触半导体层。在另一个实施方案中，半导体层可为具有沿着晶面的表面的单晶层。接触结构可包含多晶材料，该多晶材料包含具有与单晶层的表面接触的表面的晶体，其中单晶层的表面与晶体的表面之间的晶格失配为至多20％。

技术领域

本公开涉及电子器件和形成电子器件的方法，并且更具体地讲，涉及包括接触结构接触层的电子器件及其形成方法。

相关领域

功率晶体管具有在晶体管处于导通状态时流过晶体管有源区的相对较大电流。功率晶体管内的源极和漏极之间的导通状态电阻可引起晶体管内的功率损耗。导电结构(例如，源极电极或漏极电极)与底层之间的接触电阻是导通状态电阻的一部分，并且因此，更低的接触电阻引起晶体管内更少的功率损耗。许多接触结构可包括体导电膜，诸如Al合金，且在体导电膜上方或下方具有至少一个其他膜。此类其他膜可为粘附膜、扩散阻挡膜、防反射膜、保护膜等。已多次尝试通过选择各有具体组成和厚度的膜的具体顺序来改进导电结构。即使采用膜顺序、组成和厚度的所有选择，接触电阻可能仍然不够低。需要进一步改善(降低)接触电阻。

发明内容

本发明要解决的问题是降低与底层半导体形成欧姆接触的接触结构的接触电阻，而不会引起接触结构内的过大应力或其他重大不利影响。

在一方面，提供了电子器件。电子器件包括半导体层以及与半导体层形成欧姆接触的接触结构。接触结构包括第一相和与第一相不同的第二相，其中第一相包含Al，第二相包含金属，并且第一相接触半导体层。

在一个实施方案中，第二相包含Al₃Me、Me₂AlN、MeN或它们的组合，其中Me是金属。

在另一个实施方案中，半导体层包含Al_(1-x)Ga_xN，其中0x≤0.3，第二相接触半导体层并且包含Al₃Me，其中Me包括Ti、Zr、Hf或Ta，接触结构包括第一膜，该第一膜与半导体层接触并且包括第一相和第二相，并且第一膜中的Al与Al₃Me的比率为至少35％，并且电子器件包括高电子迁移率晶体管，该高电子迁移率晶体管包括半导体层和接触结构。

在另外一个实施方案中，电子器件具有多个接触结构，该多个接触结构具有相同构造和至多0.5Ω*mm的平均接触电阻。

在一方面，提供了电子器件。电子器件包括具有沿着晶面的表面的单晶层；以及与单晶层形成欧姆接触的接触结构，其中接触结构包含多晶材料，该多晶材料包含具有与单晶层的表面接触的第一表面的第一晶体，其中单晶层的表面与第一晶体的第一表面之间的晶格失配为至多20％。

在一个实施方案中，单晶层包含具有六方晶格结构的III-N材料，单晶层的表面沿着(0002)晶面，第一晶体具有立方晶格结构，并且该晶体的表面沿着(111)晶面。

在另一个实施方案中，单晶层包含Al_(1-x)Ga_xN，其中0x≤0.3，并且表面沿着(0002)晶面，导电结构包括膜，该膜与单晶层接触并且包括Al相和Al₃Me相，其中Me包括Ti、Zr、Hf或Ta，Al相包含第一晶体和第二晶体，其中第一晶体的第一表面沿着(111)晶面，并且第二晶体的第二表面沿着(200)晶面，该膜具有至少35％的Al与Al₃Me的比率，并且电子器件包括高电子迁移率晶体管，该高电子迁移率晶体管包括单晶层和接触结构。

在另外一个实施方案中，电子器件具有多个接触结构，该多个接触结构具有相同构造和至多0.5Ω*mm的平均接触电阻。