专利汇可以提供单个或多个栅极场板的制造专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种制造单个或多个栅极场板的方法,其利用了下列连续步骤:在 场效应晶体管 表面上进行介电材料沉积/生长、介电材料蚀刻以及金属蒸 镀 。由于介电材料沉积/生长是一种充分可控的处理,因此这种制造方法允许对场板工作进行严格控制。而且,沉积在器件表面上的介电材料无需从器件 本征区 中去除:这实质上使得无需低损伤介电材料干法/湿法蚀刻便能实现场板器件。使用多个栅极场板还通过多个连接来减少栅极 电阻 ,从而改善了大周边和/或亚微米栅器件的性能。,下面是单个或多个栅极场板的制造专利的具体信息内容。
1.一种制造一个或多个栅极场板的方法,包括:
在一器件的表面上执行下列连续步骤:介电材料沉积或生长、介 电材料蚀刻和金属蒸镀,以形成一个或多个场板,其中沉积在所述器 件的有源区上的所述介电材料无需从所述有源区中去除且在所述介电 材料上形成所述场板,由此使得能够在不利用低损伤干法或湿法蚀刻 处理的情况下实现场板器件。
2.根据权利要求1所述的方法,其中每个所述步骤改变一个或多 个参数以允许对所述场板的工作进行控制并获得期望的击穿电压或射 频性能,这些参数包括相对于栅极和其它场板的场板偏移量、场板的 数目、场板长度、介电材料厚度以及所述场板和所述栅极之间的电连 接。
3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括用多个栅极场板形成 多个连接以减小栅极电阻。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述场板被置于一栅源通道 区内,以此提供调整所述有源区的能力,从而减少在大射频信号下妨 碍正常器件操作的表面陷获效应。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括使所述有源区的表面 完全不会暴露于可在所述器件中引起损伤的所述干法或湿法蚀刻处 理。
6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括通过适当地调整介电 材料厚度,在所述介电材料的顶上沉积一平行栅极触点,以通过在非 本征区上电连接至少两个平行栅极来显著减小栅极电阻,其中所述介 电材料厚度经选择以确保所述场板所附加的寄生电容与本征器件的寄 生电容相比可忽略。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述器件是场效应晶体管, 其包括源极欧姆触点和漏极欧姆触点、一栅极触点以及一有源区。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所执行的步骤进一步包括:
(1)在所述器件的本征及非本征区上沉积或生长所述介电材料;
(2)对所述介电材料进行图案化,使得该介电材料主要保留在所述 器件的一有源区上;以及
(3)在图案化的所述介电材料上形成一场板,其中栅极和场板触点 至少在所述非本征区的一侧电短路,从而在其间提供低电阻连接。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括控制所述场板之间的 所述介电材料的厚度以实现所述器件的正常射频工作。
10.根据权利要求8所述的方法,其中所述图案化步骤(2)包括 通过干法或湿法蚀刻处理或通过剥离处理来图案化所述介电材料。
11.根据权利要求8所述的方法,其中所述形成场板的步骤(3) 进一步包括在所述栅极和所述场板触点电短路之前,在图案化的所述 介电材料上蒸镀一场板。
12.根据权利要求8所述的方法,其中步骤(1)至(3)被重复进 行,以形成多个所述场板。
13.根据权利要求8所述的方法,其中所述场板具有电阻Rf,其 等于栅极电阻Rg。
14.根据权利要求8所述的方法,其中所述场板被连接到所述器件 本征区的两侧。
15.根据权利要求8所述的方法,进一步包括在所述栅极与所述场 板之间形成多个连接,以减小所述栅极电阻。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述形成多个连接的步骤 进一步包括在沉积所述栅极之前,蚀刻一小部分所述有源区,以在所 述栅极与所述场板之间形成所述多个连接。
17.根据权利要求15所述的方法,进一步包括在所述有源区之间 进行间隔,以操纵所述器件的热阻抗。
18.根据权利要求15所述的方法,其中所述器件与不带多个连接、 无主要保留在有源区上的介电材料以及没有电短路的栅极和场板触点 的器件相比包括具有较少数目风桥的较大周边器件。
19.根据权利要求15所述的方法,其中所述形成多个连接的步骤 进一步包括在不用T形法的情况下形成所述多个连接以降低栅极电阻。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述形成多个连接的步骤 进一步包括用平行场板形成所述多个连接。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述形成场板的步骤进一 步包括以下步骤:形成覆盖所述栅源通道区的所述场板,以调整源极 通道电阻,改善器件线性性能。
22.根据权利要求1所述的方法,其中栅极和所述场板仅在所述器 件的非本征区的一侧或多侧进行电连接,且通过控制栅极和所述场板 之间所形成连接处的宽度来减少栅极电阻。
23.一种器件,该器件是用权利要求1所述方法制造的。
24.一种制造栅极场板的方法,包括:
(a)在所述器件的本征及非本征区上沉积或生长介电材料;
(b)对所述介电材料进行图案化,以使该介电材料主要保留在所 述器件的一有源区上;以及
(c)在图案化的所述介电材料上形成一场板,其中栅极和场板触 点至少在所述非本征区的一侧电短路,从而在其间提供低电阻连接。
25.根据权利要求24所述的方法,进一步包括控制所述场板之间 的所述介电材料的厚度以实现所述器件的正常射频工作。
26.根据权利要求24所述的方法,其中所述图案化步骤(b)包括 通过干法或湿法蚀刻处理或通过剥离处理来图案化所述介电材料。
27.根据权利要求24所述的方法,其中所述形成步骤(c)包括在 图案化的所述介电材料上蒸镀一场板。
28.根据权利要求24所述的方法,其中步骤(a)至(c)被重复 进行,以形成多个所述场板。
29.一种高电子迁移率晶体管,包括:
一衬底;
一结核层,其生长于所述衬底上;
一通道层,其形成于所述结核层上;
一阻挡层,其形成于所述通道层上;
一介电隔离层,其生长于所述阻挡层上;以及
源极和漏极,其被形成为通过所述阻挡层构成欧姆接触,以致当 栅极被偏置于一适当电平时,在所述源极和漏极之间有电流流过;
其中所述隔离层被蚀刻,且所述栅极被沉积,使得至少一部分所 述栅极位于一阻挡层表面上;且
其中一部分所述栅极被图案化而延伸过所述隔离层,使得所述栅 极构成一场板,该场板从所述栅极朝向所述漏极延伸一距离。
30.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中当所述栅 极被偏置在所述适当电平时,通过在处于所述通道层与所述阻挡层之 间的异质界面处引入的二维电子气,所述电流在所述源极和漏极之间 流过。
31.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中在所述隔 离层上的一部分所述栅极形成一外延场板。
32.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,进一步包括一 介电钝化层,其覆盖所述隔离层。
33.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述场板 形成于所述隔离层的上方,且从所述栅极的边缘朝向所述漏极延伸一 距离Lf,即场板距离。
34.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述场板 被电连接到所述栅极。
35.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述场板 是在与所述栅极的延伸相同的沉积步骤中形成的。
36.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述场板 和栅极是在不同的沉积步骤中形成的。
37.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述衬底 包括碳化硅、蓝宝石、尖晶石、氧化锌、硅或任何能支持III族氮化物 材料生长的其它材料。
38.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述结核 层是AlzGa1-zN结核层,其中0≤z≤1。
39.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述结核 层是AlN结核层。
40.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述通道 层是未掺杂的III族氮化物通道层。
41.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述通道 层包括AlxGayIn(1-x-y)N,且0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤1。
42.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述通道 层包括掺铁的GaN。
43.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述阻挡 层包括AlxGa1-xN,且0≤X≤1。
44.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述阻挡 层包括AlN和AlGaN。
45.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中每个所述 通道层和阻挡层均包括子层,所述子层是掺杂的或非掺杂的III族氮化 物材料层。
46.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述隔离 层具有均匀成分。
47.根据权利要求29所述的高电子迁移率晶体管,其中所述栅极 是在形成所述阻挡层之后形成的,钝化层被沉积在所述器件上,随后 在叠盖所述栅极的、在栅漏区内延伸一距离Lf的所述钝化层上形成所 述场板,且所述钝化层充当了所述场板的隔离层。
【0001】依据美国法典第35篇第119(e)款规定,本申请要求下列 共同待决且进行了常规转让的美国临时专利申请的优选权:
【0002】序列号60/501,557,名称“Fabrication of Single or Multiple Gate Field Plates”,其于2003年9月9日由Alessandro Chini、Umesh K. Mishra、Primit Parikh和Yifeng Wu提交,代理人案卷号为 30794.105-US-P1;
【0003】在此以引用方式将该申请并入本文。
关于联邦政府资助的研发项目声明
【0004】本发明是在ONR MURI计划所授予的批准号 N00014-01-1-0764、以及AFOSR MURI计划所授予的批准号 F49620-99-1-0296下通过美国政府的支持完成的。美国政府就本发明 享有一定的权利。
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