[发明专利]形成半导体结构的方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及制造半导体结构的方法，更具体而言，涉及一种制造高电子迁移率晶体管的方法。

背景技术

在半导体技术中，由于其特性，基于III-V族元素的高电子迁移率晶体管具有许多吸引人的性质，包括高电子迁移率和高频率传输信号的能力等。

然而，通过采用传统的III-V族工艺制造基于III-V族元素的高电子迁移率晶体管的成本很高。例如，传统的III-V族工艺需要通过蒸发形成金属以及采用含金的欧姆结构，所有这些可能都是非常昂贵的。因此，需要开发一种工艺，通过该工艺使用现有的硅制造工具就能够制造基于III-V族元素的晶体管。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种形成半导体结构的方法，所述方法包括：提供第一层；在所述第一层上形成第二层；在所述第二层上形成绝缘层；去除所述绝缘层的部分，以形成两个开口并暴露出所述第二层的顶面；在所述两个开口中均形成金属部件；以及对所述金属部件进行退火，以形成相应的金属间化合物。

在该方法中，在对所述金属部件进行退火，以形成相应的金属间化合物之后，在所述金属间化合物之间的所述绝缘层上形成栅极。

在该方法中，在所述第一层中实施硅注入。

在该方法中，在所述第一层和所述第二层之间形成界面。

在该方法中，使用含镓前体和含氮前体，通过金属有机物汽相外延来外延生长所述第一层。

在该方法中，使用含铝前体、含镓前体、和含氮前体，通过金属有机物汽相外延在所述第一层上外延生长所述第二层。

在该方法中，采用反应离子蚀刻工艺来去除所述绝缘层的部分。

在该方法中，所述退火是快速热退火工艺。

在该方法中，所述退火在750℃和1200℃之间的温度下进行。

在该方法中，所述退火的持续时间在10秒至300秒之间。

在该方法中，所述退火使得所述金属间化合物形成合金。

在该方法中，在对所述金属部件进行退火，以形成相应的金属间化合物之后，在所述金属间化合物和所述绝缘层的上方沉积介电保护层。

在该方法中，采用化学汽相沉积方法实施所述介电保护层沉积。

在该方法中，所述金属间化合物扩散穿过所述第二层并扩散到所述第一层中，从而接触位于所述界面处的载流子沟道。

在该方法中，所述金属间化合物中均具有顶部宽度和底部宽度，并且所述顶部宽度大于所述底部宽度。

在该方法中，所述金属间化合物的所述顶部宽度覆盖了所述第二层的一部分。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体结构，包括：第一层；第二层，设置在所述第一层上，并且在组分上与所述第一层不同，其中，在所述第一层和所述第二层之间存在界面；第三层，设置在所述第二层上；栅极，设置在所述第三层上；金属间化合物，设置在所述栅极的每一侧上。

在该半导体结构中，所述金属间化合物均嵌入在所述第二层和所述第三层中。

在该半导体结构中，所述金属间化合物均不包含Au。

在该半导体结构中，还包括：介电保护层，设置在所述金属间化合物和所述第三层上。

附图说明

根据下面详细的描述和附图可以更好地理解本发明的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。

图1是根据本发明的一些实施例的具有高电子迁移率晶体管的半导体结构的截面图。

图2是根据本发明的一个或多个实施例形成具有高电子迁移率晶体管的半导体结构的方法的流程图。

图3至图12是根据图2的方法的一些实施例的处于不同制造阶段的形成具有高电子迁移率晶体管的半导体结构的截面图。

具体实施方式

在下面详细讨论示例性实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅是示例性的，而不用于限制本发明的范围。