高電流高電壓GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法
【專利摘要】一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)具有與溝道層接觸的源極接點(diǎn)、與溝道層接觸的漏極接點(diǎn)、以及在溝道層之上的勢(shì)壘層上的柵極接點(diǎn)，該FET包括：在源極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的勢(shì)壘層上并且覆蓋柵極接點(diǎn)的電介質(zhì)層；以及在電介質(zhì)層上的場(chǎng)板，該場(chǎng)板連接至源極接點(diǎn)并且延伸超過(guò)柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間區(qū)域，并且該場(chǎng)板包含位于柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間區(qū)域的傾斜側(cè)壁。
【專利說(shuō)明】高電流高電壓GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 無(wú)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，尤其涉及高壓氮化鎵（GaN)器件。

【背景技術(shù)】
[0004] 在場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，在柵極的漏端設(shè)計(jì)或塑造電場(chǎng)的能力是減小器件動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電 阻和增大器件擊穿電壓的關(guān)鍵，導(dǎo)通電阻和擊穿電壓是高壓GaN器件的兩個(gè)主要參數(shù)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，描述過(guò)多種修改電場(chǎng)的方法。下述文獻(xiàn)中描述了用以提高擊穿電壓 的多重場(chǎng)板器件：H. Xing, Y. Dora, A. Chini, S. Heikman, S. Keller, and U. K. Mishra, "High Breakdown voltage AlGaN-GaN HEMTs Achieved by Multiple Field Plates,"IEEE Electron Dev. Lett.，vol. 25, no. 4, April2004。Wu等人在下述專利中還描述了平場(chǎng)板和 組合平場(chǎng)板：U. S. Patent No. 7, 573, 078B2, "Wide bandgap transistors with Multiple Field Plates"。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，下述文獻(xiàn)中描述了與柵極連接的斜面場(chǎng)板的使用：Y. Pei, Z. Chen, D. Brown, S. Keller, S. P. Denbaars, and U. K. Mishra, "Deep-Submicrometer AlGaN/GaN HEMTs With Slant Field Plates^ , IEEE Electron Dev. Lett. , vol. 30,no. 4, April2009〇 在下述文獻(xiàn)中還描述了與柵極連接的斜面場(chǎng)板以減小用于高電壓擊穿操作的峰值電場(chǎng)： Y. Dora, A. Chakraborty, L. McCarthy, S. Keller, S. P. Denbaars, and U. K. Mishra, "High Breakdown Voltage Achieved on AlGaN/GaN HEMTs with integrated Slant Field Plates"，IEEEElectron Dev. Lett. , vol. 27, no. 9, Sep. 2006。
[0007] 斜面結(jié)構(gòu)具有有利效果但難以采用傳統(tǒng)光刻技術(shù)制造，從而并未廣泛采用。此 夕卜，與柵極連接的場(chǎng)板的缺點(diǎn)為其具有器件不期望具備的較高的器件密勒電容（Miller Capacitance)和較高的寄生源電阻。
[0008] 需要一種改進(jìn)的場(chǎng)板和制造此改進(jìn)的場(chǎng)板的方法。由于在III族-氮化物材料中 存在陷阱并且其表面鈍化的難度極高，而且此兩者均會(huì)通過(guò)柵極和漏極之間的不均勻電場(chǎng) 而惡化，因此GaN基晶體管特別需要改進(jìn)的場(chǎng)板。需要在降低器件密勒電容和寄生源電阻 的同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化器件柵極和漏極間的電場(chǎng)以降低動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻以及提高擊穿電壓。本發(fā) 明公開(kāi)的實(shí)施例嘗試解決這些問(wèn)題并且滿足其他需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在本發(fā)明公開(kāi)的第一實(shí)施例中，場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)具有與溝道層接觸的源極接 點(diǎn)、與溝道層接觸的漏極接點(diǎn)、以及在溝道層之上的勢(shì)魚(yú)層上的柵極接點(diǎn)，該FET包括：在 源極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的勢(shì)壘層上并且覆蓋柵極接點(diǎn)的電介質(zhì)層；以及在電介質(zhì)層上的 場(chǎng)板，該場(chǎng)板連接至源極接點(diǎn)并且延伸超過(guò)柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間區(qū)域，并且該場(chǎng)板包 含位于柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間區(qū)域的傾斜側(cè)壁。
[0010] 在本發(fā)明公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的場(chǎng)板的方法， 該場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有與溝道層接觸的源極接點(diǎn)、與溝道層接觸的漏極接點(diǎn)、以及在溝道層 之上的勢(shì)壘層上的柵極接點(diǎn)，該方法包括：在源極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的勢(shì)壘層上并且在 柵極接點(diǎn)上面形成電介質(zhì)層；在電介質(zhì)層上涂覆光刻膠；使光刻膠在穿過(guò)掩模板的光照下 曝光，該掩模板適于給在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的光刻膠提供逐漸減小的光照強(qiáng)度；顯 影并且移除被曝光的光刻膠，以在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間留下具有第一傾斜側(cè)壁圖案的 光刻膠；刻蝕電介質(zhì)層和保留的具有第一傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠以將第一傾斜側(cè)壁圖案轉(zhuǎn) 移至電介質(zhì)層，從而在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的電介質(zhì)層上生成第二傾斜側(cè)壁圖案；以 及在電介質(zhì)層上沉積金屬以形成連接至源極接點(diǎn)并且在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間具有第 三傾斜側(cè)壁的場(chǎng)板。
[0011] 可以通過(guò)以下詳細(xì)描述和附圖進(jìn)一步了解這些或其他特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖和描述 中，標(biāo)號(hào)指明不同的特征，在所有附圖和描述中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的特征。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有連接至源極的斜面場(chǎng)板的FET的立面剖視圖；
[0013] 圖2A至圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明的連接至源極的斜面場(chǎng)板的形成方法；
[0014] 圖3示出了采用根據(jù)本發(fā)明的方法形成的斜面溝槽；
[0015] 圖4A示出了常規(guī)的多重平板結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)模擬，以及圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的連 接至源極的斜面場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)模擬；以及
[0016] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的制造連接至源極的斜面場(chǎng)板的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 在以下描述中，闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)以清楚地描述本文公開(kāi)的各具體實(shí)施例。但 是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可在沒(méi)有以下討論的具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其他實(shí) 例中，并未對(duì)公知特征進(jìn)行描述以免混淆本發(fā)明。
[0018] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明制造的FET10的立面剖視圖。FET10的多層結(jié)構(gòu)20可以與 常規(guī)的任何FET的多層結(jié)構(gòu)相同。同現(xiàn)有技術(shù)中熟知的結(jié)構(gòu)相同，在溝道層16和襯底12之 間可以形成緩沖層14。源極22和漏極26耦接至溝道層16。勢(shì)壘層18覆蓋在源極22和 漏極26之間的溝道層16上、并且處于柵極24和溝道層16之間。柵極24電容耦接至溝道 層16,以上均為熟知的現(xiàn)有技術(shù)。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，多層結(jié)構(gòu)20可以包括用于GaN器件（例如GaN功率開(kāi)關(guān)器件） 的多個(gè)層。勢(shì)壘層18可以由AlGaN、AlN、或AlInN形成。溝道層16可以由GaN形成或由 InN(或InGaN)形成。電介質(zhì)層36可以為SiN、A1203、二氧化鉿（Hf02)、二氧化鈦（Ti02)、 Si02、非晶A1N、或多晶A1N。用于形成源極22、柵極24、和漏極26接觸以及場(chǎng)板30的金屬 可以為金（Au)、銅（Cu)、鋁（A1)或其他任何合適的金屬。
[0020] 如圖1所示，在勢(shì)壘層18上的電介質(zhì)層36覆蓋了源極22和漏極26之間的包括 溝槽31和33的區(qū)域。電介質(zhì)層36延伸超過(guò)柵極24,并且具有處于柵極24和漏極26之 間區(qū)域的傾斜側(cè)壁32。場(chǎng)板30物理和電連接至源極22,而且延伸超過(guò)電介質(zhì)層36并且位 于電介質(zhì)層36之上。源極22和場(chǎng)板30具有導(dǎo)電性并且優(yōu)選地為金屬。場(chǎng)板30通過(guò)電介 質(zhì)層36與柵極24和漏極26絕緣。場(chǎng)板在柵極24和漏極26之間的區(qū)域中具有斜面或傾 斜側(cè)壁34。在一個(gè)實(shí)施例中，柵極24和漏極26之間的傾斜側(cè)壁34的橫向尺度38至少為 1微米。傾斜側(cè)壁34以這樣一種方式傾斜：在柵極24附近，傾斜側(cè)壁34距離電子供應(yīng)層 18相對(duì)較近，而在漏極26附近，傾斜側(cè)壁34距離電子供應(yīng)層18相對(duì)較遠(yuǎn)。傾斜側(cè)壁34 相對(duì)于勢(shì)壘層或電子供應(yīng)層18的平面的傾斜角度通常為30度，并且可以高達(dá)90度。優(yōu)選 的傾斜角度為30度。
[0021] 可以對(duì)傾斜側(cè)壁34進(jìn)行各種變型。例如，傾斜側(cè)壁34可以具有一定的曲率。
[0022] 連接至源極22的場(chǎng)板為源極互連金屬提供了更大的寬度，這具有減小源極電阻 的效果。
[0023] 傾斜側(cè)壁34塑造了柵極24和漏極26之間的電場(chǎng)，其具有增大擊穿電壓和抑制有 害電子陷阱的效果。具有傾斜側(cè)壁34的場(chǎng)板30可以連續(xù)優(yōu)化柵極24和漏極26之間的電 場(chǎng)，其可以明顯降低動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻并且增大擊穿發(fā)生時(shí)的電壓（即擊穿電壓），動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電 阻和擊穿電壓是限制現(xiàn)有技術(shù)GaN高壓器件的性能的兩個(gè)主要參數(shù)。
[0024] 圖2A至圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明的形成連接至源極的斜面場(chǎng)板的方法。該方法采 用灰度光刻以在場(chǎng)板30上形成傾斜側(cè)壁34。
[0025] 圖2A為立面剖視圖并且示出了被電介質(zhì)層36覆蓋的多層結(jié)構(gòu)20和柵極24。電 介質(zhì)層36被光刻膠40包覆。之后如圖2B中所不，灰度掩模板44被放置在光刻膠40的區(qū) 域上方，并且隨后光刻膠40暴露于光線46進(jìn)行曝光。如圖2B所示，灰度掩模板44提供了 調(diào)制過(guò)的光強(qiáng)度穿過(guò)光刻膠40,使得在處理后僅有一部分光刻膠40仍保留在電介質(zhì)層36 上。灰度掩模板44具有逐漸減小柵極24和漏極26之間的光照強(qiáng)度以在保留的那部分光 刻膠40上形成傾斜側(cè)壁47的效果。在一個(gè)實(shí)施例中，光照強(qiáng)度逐漸減小以在柵極24和漏 極26之間線性變化。在其他實(shí)施例中，柵極24和漏極26之間光照強(qiáng)度可以非線性變化。
[0026] 隨后，如圖2C所示，電介質(zhì)層36和保留的那部分光刻膠40被刻蝕，使得將傾斜側(cè) 壁47的圖案轉(zhuǎn)移到電介質(zhì)層36上以在電介質(zhì)層36上形成傾斜側(cè)壁32。可以采用等離子 體干法刻蝕、濕法刻蝕、或等離子體干法刻蝕和濕法刻蝕的組合執(zhí)行上述刻蝕。
[0027] 隨后，如圖2D所示，沉積金屬以形成場(chǎng)板30。在傾斜側(cè)壁32上沉積的金屬形成了 場(chǎng)板30上的傾斜側(cè)壁34。
[0028] 圖3示出了采用上述方法形成的斜面溝槽。
[0029] 圖4A示出了常規(guī)的多重平板結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)模擬。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的連接至 源極的斜面場(chǎng)板結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)模擬。通過(guò)比較圖4A和圖4B可以看出，具有連接至源極的傾 斜側(cè)壁的場(chǎng)板具有較低的峰值電場(chǎng)。相比于現(xiàn)有技術(shù)的多重平板結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的連接 至源極的斜面場(chǎng)板30結(jié)構(gòu)還更容易制造。
[0030] 圖5為制作根據(jù)本發(fā)明的連接至源極的斜面場(chǎng)板的方法的流程圖。在步驟100中， 在源極接點(diǎn)22和柵極接點(diǎn)24之間、柵極接點(diǎn)24和漏極接點(diǎn)26之間的勢(shì)壘層18上以及在 柵極接點(diǎn)24上形成電介質(zhì)層36。隨后在步驟102中，在電介質(zhì)層36上涂覆光刻膠40。隨 后在步驟104中，光刻膠暴露于穿過(guò)掩模板44的光照進(jìn)行曝光，掩模板44適于為柵極接點(diǎn) 和漏極接點(diǎn)之間的光刻膠提供逐漸減小的光照強(qiáng)度。隨后在步驟106中，被曝光的光刻膠 被顯影并且移除，在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間留下具有第一傾斜側(cè)壁圖案47的光刻膠。隨 后在步驟108中，電介質(zhì)層和保留的具有第一傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠被刻蝕以將第一傾斜 側(cè)壁圖案47轉(zhuǎn)移至電介質(zhì)層36,從而在柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的電介質(zhì)層上生成第二 傾斜側(cè)壁圖案32。隨后在步驟108中，在電介質(zhì)層上沉積金屬以形成連接至源極接點(diǎn)并且 具有處于柵極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的第三傾斜側(cè)壁34的場(chǎng)板。
[0031] 至此，根據(jù)專利法規(guī)要求對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，而本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解如何 對(duì)本發(fā)明做出改變與修改以使本發(fā)明達(dá)到其具體需求或條件?？梢栽诓幻撾x在此公開(kāi)的本 發(fā)明范圍和思想情況下進(jìn)行這些改變與修改。
[0032] 為了符合相關(guān)法律要求的示范和公開(kāi)，呈現(xiàn)了前述關(guān)于示范性實(shí)施例與優(yōu)選實(shí)施 例的細(xì)節(jié)描述。其目的并非窮舉，也不是將本發(fā)明限制為所描述的（多個(gè)）精確形式，而只 為了使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員可以理解如何使本發(fā)明適用于特定用途或?qū)嵤：茱@然，本 領(lǐng)域的從業(yè)技術(shù)人員有可能對(duì)本發(fā)明做出改進(jìn)與變化。示范性實(shí)施例的描述的目的不在于 進(jìn)行限制，其可包含公差、特征尺寸、特定工作條件、工程規(guī)格、或諸如此類，并且其可在不 同實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行變化或隨著本領(lǐng)域狀態(tài)進(jìn)行改變，并且也不應(yīng)當(dāng)從示范性實(shí)施例的描述 中暗示任何限制。 申請(qǐng)人:已針對(duì)本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行了本公開(kāi)并且還預(yù)期了改進(jìn)，未來(lái) 適應(yīng)性改變應(yīng)當(dāng)考慮這些改進(jìn)，即根據(jù)本領(lǐng)域當(dāng)時(shí)的當(dāng)前狀態(tài)考慮這些改進(jìn)。本發(fā)明保護(hù) 范圍旨在由所附權(quán)利要求書(shū)及其可適用等價(jià)物限定。以單數(shù)形式對(duì)權(quán)利要求元素的引用并 不意味"一個(gè)且唯一一個(gè)"，除非有明確陳述。此外，本公開(kāi)中沒(méi)有任何元素、組件、或方法與 處理步驟意圖致力于貢獻(xiàn)給公眾，而不管權(quán)利要求書(shū)中是否已明確記載該元素、組件、或步 驟。本文中沒(méi)有任何權(quán)利要求元素應(yīng)當(dāng)按照35U.S.C Sec. 112,第六款規(guī)定進(jìn)行理解，除非 此元素使用"用于...裝置"方式進(jìn)行明確陳述；并且本文中沒(méi)有方法或處理步驟應(yīng)當(dāng)按照 上述規(guī)定進(jìn)行理解，除非此步驟、或多個(gè)步驟，使用"包含...（多個(gè)）步驟"方式進(jìn)行明確 陳述。
[0033] 本文中描述的所有元素、部分、與步驟均為優(yōu)選。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員顯然的是，此處任何元素、部分、與步驟均可由其他元素、部分、與步驟所代替，或者一起 刪除。
[0034] 構(gòu)思
[0035] 本文至少公開(kāi)了以下構(gòu)思。
[0036] 構(gòu)思1. 一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，具有與溝道層接觸的源極接點(diǎn)、與溝道層接觸 的漏極接點(diǎn)、以及在溝道層之上的勢(shì)壘層上的柵極接點(diǎn)，所述FET包括：
[0037] 在源極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的勢(shì)壘層上并且覆蓋柵極接點(diǎn)的電介質(zhì)層；以及
[0038] 在所述電介質(zhì)層上的場(chǎng)板，所述場(chǎng)板連接至所述源極接點(diǎn)并且延伸超過(guò)所述柵極 接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間區(qū)域，并且所述場(chǎng)板包含位于所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間 區(qū)域的傾斜側(cè)壁。
[0039] 構(gòu)思2.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之 間的所述傾斜側(cè)壁的橫向尺度至少為1微米。
[0040] 構(gòu)思3.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁以下述方式傾斜： 在所述柵極接點(diǎn)附近處的所述傾斜側(cè)壁比遠(yuǎn)離所述柵極接點(diǎn)的所述傾斜側(cè)壁距離所述勢(shì) 壘層更近。
[0041] 構(gòu)思4.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁相對(duì)于所述勢(shì)壘層 的平面傾斜的角度近似為30度。
[0042] 構(gòu)思5.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁為彎曲的。
[0043] 構(gòu)思6.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁塑造所述柵極接點(diǎn) 和所述漏極接點(diǎn)之間的電場(chǎng)。
[0044] 構(gòu)思7.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述源極接點(diǎn)、所述柵極接點(diǎn)、所 述漏極接點(diǎn)、以及所述場(chǎng)板為金屬。
[0045] 構(gòu)思8.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述電介質(zhì)層覆蓋所述源極接點(diǎn) 和所述柵極接點(diǎn)之間的第一溝槽和所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的第二溝槽。
[0046] 構(gòu)思9.構(gòu)思1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述場(chǎng)板通過(guò)所述電介質(zhì)層與所 述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)絕緣。
[0047] 構(gòu)思10. -種形成用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的場(chǎng)板的方法，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有與溝道 層接觸的源極接點(diǎn)、與所述溝道層接觸的漏極接點(diǎn)、以及在所述溝道層之上的勢(shì)壘層上的 柵極接點(diǎn)，所述方法包括：
[0048] 在所述源極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述勢(shì)壘層上并且在所述柵極接點(diǎn)上面 形成電介質(zhì)層；
[0049] 在所述電介質(zhì)層上涂覆光刻膠；
[0050] 使所述光刻膠暴露于穿過(guò)掩模板的光照進(jìn)行曝光，所述掩模板適于為所述柵極接 點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述光刻膠提供逐漸減小的光照強(qiáng)度；
[0051] 顯影并且移除被曝光的光刻膠，以在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間留下具有 第一傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠；
[0052] 刻蝕所述電介質(zhì)層和保留的具有所述第一傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠以將所述第一 傾斜側(cè)壁圖案轉(zhuǎn)移至所述電介質(zhì)層，從而在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述電介 質(zhì)層上生成第二傾斜側(cè)壁圖案；以及
[0053] 在所述電介質(zhì)層上沉積金屬以形成連接至所述源極接點(diǎn)并且具有處在所述柵極 接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的第三傾斜側(cè)壁的場(chǎng)板。
[0054] 構(gòu)思11.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述第 三傾斜側(cè)壁的橫向尺度至少為1微米。
[0055] 構(gòu)思12.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁以下述方式傾斜：在所述柵 極接點(diǎn)附近處的所述第三傾斜側(cè)壁比遠(yuǎn)離所述柵極接點(diǎn)的所述第三傾斜側(cè)壁距離所述勢(shì) 壘層更近。
[0056] 構(gòu)思13.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁相對(duì)于所述勢(shì)壘層的平面 傾斜的角度近似為30度。
[0057] 構(gòu)思14.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁為彎曲的。
[0058] 構(gòu)思15.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁塑造所述柵極接點(diǎn)和所述 漏極接點(diǎn)之間的電場(chǎng)。
[0059] 構(gòu)思16.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述源極接點(diǎn)、所述柵極接點(diǎn)、所述漏極接點(diǎn)、 以及所述場(chǎng)板為金屬。
[0060] 構(gòu)思17.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述刻蝕包括等離子體干法刻蝕、濕法刻蝕、 或等離子體干法刻蝕和濕法刻蝕的組合。
[0061] 構(gòu)思18.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述掩模板包括灰度掩模板。
[0062] 構(gòu)思19.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述掩模板中的一部分遮蓋光照使得光照強(qiáng) 度在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間線性變化。
[0063] 構(gòu)思20.構(gòu)思10所述的方法，其中，所述場(chǎng)板通過(guò)所述電介質(zhì)層與所述柵極接點(diǎn) 和所述漏極接點(diǎn)絕緣。
【權(quán)利要求】
1. 一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，具有與溝道層接觸的源極接點(diǎn)、與溝道層接觸的漏極接 點(diǎn)、以及在溝道層之上的勢(shì)壘層上的柵極接點(diǎn)，所述FET包括： 在源極接點(diǎn)和漏極接點(diǎn)之間的勢(shì)壘層上并且覆蓋柵極接點(diǎn)的電介質(zhì)層；以及 在所述電介質(zhì)層上的場(chǎng)板，所述場(chǎng)板連接至所述源極接點(diǎn)并且延伸超過(guò)所述柵極接點(diǎn) 和所述漏極接點(diǎn)之間區(qū)域，并且所述場(chǎng)板包含位于所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間區(qū)域 的傾斜側(cè)壁。
2. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間 的所述傾斜側(cè)壁的橫向尺度至少為1微米。
3. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁以下述方式傾斜：在 所述柵極接點(diǎn)附近處的所述傾斜側(cè)壁比遠(yuǎn)離所述柵極接點(diǎn)的所述傾斜側(cè)壁距離所述勢(shì)壘 層更近。
4. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁相對(duì)于所述勢(shì)壘層的 平面傾斜的角度近似為30度。
5. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁為彎曲的。
6. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述傾斜側(cè)壁塑造所述柵極接點(diǎn)和 所述漏極接點(diǎn)之間的電場(chǎng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述源極接點(diǎn)、所述柵極接點(diǎn)、所述 漏極接點(diǎn)、以及所述場(chǎng)板為金屬。
8. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述電介質(zhì)層覆蓋所述源極接點(diǎn)和 所述柵極接點(diǎn)之間的第一溝槽和所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的第二溝槽。
9. 如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET)，其中，所述場(chǎng)板通過(guò)所述電介質(zhì)層與所述 柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)絕緣。
10. -種形成用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管的場(chǎng)板的方法，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有與溝道層接觸的 源極接點(diǎn)、與所述溝道層接觸的漏極接點(diǎn)、以及在所述溝道層之上的勢(shì)壘層上的柵極接點(diǎn)， 所述方法包括： 在所述源極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述勢(shì)壘層上并且在所述柵極接點(diǎn)上面形成 電介質(zhì)層； 在所述電介質(zhì)層上涂覆光刻膠； 使所述光刻膠暴露于穿過(guò)掩模板的光照以進(jìn)行曝光，所述掩模板適于為所述柵極接點(diǎn) 和所述漏極接點(diǎn)之間的所述光刻膠提供逐漸減小的光照強(qiáng)度； 顯影并且移除被曝光的光刻膠，以在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間留下具有第一 傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠； 刻蝕所述電介質(zhì)層和保留的具有所述第一傾斜側(cè)壁圖案的光刻膠以將所述第一傾斜 側(cè)壁圖案轉(zhuǎn)移至所述電介質(zhì)層，從而在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述電介質(zhì)層 上生成第二傾斜側(cè)壁圖案；以及 在所述電介質(zhì)層上沉積金屬以形成連接至所述源極接點(diǎn)并且具有處在所述柵極接點(diǎn) 和所述漏極接點(diǎn)之間的第三傾斜側(cè)壁的場(chǎng)板。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間的所述第三 傾斜側(cè)壁的橫向尺度至少為1微米。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁以下述方式傾斜：在所述柵極 接點(diǎn)附近處的所述第三傾斜側(cè)壁比遠(yuǎn)離所述柵極接點(diǎn)的所述第三傾斜側(cè)壁距離所述勢(shì)壘 層更近。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁相對(duì)于所述勢(shì)壘層的平面傾 斜的角度近似為30度。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁為彎曲的。
15. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第三傾斜側(cè)壁塑造所述柵極接點(diǎn)和所述漏 極接點(diǎn)之間的電場(chǎng)。
16. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述源極接點(diǎn)、所述柵極接點(diǎn)、所述漏極接點(diǎn)、以 及所述場(chǎng)板為金屬。
17. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述刻蝕包括等離子體干法刻蝕、濕法刻蝕、或 等離子體干法刻蝕和濕法刻蝕的組合。
18. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述掩模板包括灰度掩模板。
19. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述掩模板中的一部分遮蓋光照使得光照強(qiáng)度 在所述柵極接點(diǎn)和所述漏極接點(diǎn)之間線性變化。
20. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述場(chǎng)板通過(guò)所述電介質(zhì)層與所述柵極接點(diǎn)和 所述漏極接點(diǎn)絕緣。
【文檔編號(hào)】H01L21/335GK104094408SQ201280059254
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】?jī)?chǔ)榮明, 李紫劍, 卡里姆·S·保特羅斯, 肖恩·伯納姆 申請(qǐng)人:Hrl實(shí)驗(yàn)室有限責(zé)任公司