[发明专利]高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明有关一种高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法，具有增加高电子迁移率电晶体隔离结构的隔离效果，避免产生漏电流现象，以及能够在室温布植制作高电子迁移率电晶体隔离结构，避免活化现象所造成的隔离效果降低的情况发生。

背景技术

一般来说，制作高电子迁移率电晶体隔离结构主要有两种方式，一种是用蚀刻的方式将非主动元件区域蚀刻去除，以造成隔离的效果，称为台面蚀刻（Mesa Etching）；另一种是以离子布植的方式，将离子束布植植入预先划定的隔离区域中，而使植入离子的区域形成电性隔离的效果。台面蚀刻的缺点在于，蚀刻剩下的主动元件区的侧边部分，容易造成漏电流，侧边蚀刻深度越深，漏电流通常也越显著，这对于高电子迁移率电晶体的电性表现影响甚巨。离子布植的方式制作隔离结构比起台面蚀刻制作隔离结构少了费时耗工的蚀刻制作，也较不会有漏电流的问题，此外，也降低了最小杂讯度。然而，离子布植的方式制作隔离结构可以选用不同种类的离子来制作，现有所选用的离子通常都必须在高温之下布植制作隔离结构，像是氮（N）离子通常需要在250℃~300℃的温度下布植制作隔离结构；而在布植制作隔离结构的制作以及之后的其他制作当中，植入的氮还有可能因温度的关系而活化脱离原本已植入的隔离结构，因而有可能导致隔离效果不尽理想，甚至产生漏电流，影响了产品的特性。有鉴于此，本发明人发展出新的设计，能够解决上述现有技术的缺点，是能在室温下布植制作隔离结构，也能降低温度上升所造成的活化现象，具有良好的隔离效果，且具有重复再现性高的隔离结构制作与方法。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题有二：第一：增加高电子迁移率电晶体隔离结构的隔离效果，避免产生漏电流现象；第二：能够在室温布植制作高电子迁移率电晶体隔离结构，避免产生活化现象，以保持良好的隔离效果。

为解决前述问题，以达到所预期的功效，本发明提供一种高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法，包括以下步骤：形成一成核层于一基板之上；形成一缓冲层于该成核层之上；形成一能障层于该缓冲层之上；涂布一光阻层于该能障层之上；划定至少一隔离区域范围于该光阻层的上表面；曝光显影去除该至少一隔离区域范围内的该光阻层；执行复数次一离子布植程序，其中该离子布植程序包括以下步骤：步骤一：将垂直于该基板之轴与一硼（B）离子束的射出方向形成一植入角；以及步骤二：将该基板沿着垂直于该基板的轴旋转一扭转角，并于开始旋转该基板至结束旋转该基板期间将该硼离子束以该植入角的角度布植入该至少一隔离区域范围内的该能障层、该缓冲层、该成核层以及该基板的内部，借助该硼离子束的植入所产生电性隔离的效果而形成一隔离结构，其中该隔离结构是由该至少一隔离区域范围内的已植入硼离子的该能障层、该缓冲层、该成核层以及该基板所构成；并借助该硼离子束无法穿透该光阻层的特性，使该硼离子束无法布植入该至少一隔离区域范围以外的区域；其中该植入角是大于0度且小于10度，且该扭转角大于15度且小于30度；曝光显影去除剩余的该光阻层；形成一源极于该能障层上的一端；形成一汲极于该能障层上的另一端；以及形成一闸极于该能障层之上，且该闸极介于该源极与该汲极之间。

于一实施例中，前述的该高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法，其中在形成该能障层之后而在涂布该光阻层之前，先形成一覆盖层于该能障层之上，再于该覆盖层之上涂布该光阻层；其中该硼离子束布植入该至少一隔离区域范围内的该覆盖层、该能障层、该缓冲层、该成核层以及该基板的内部而形成该隔离结构，其中该隔离结构是由该至少一隔离区域范围内的已植入硼离子的该覆盖层、该能障层、该缓冲层、该成核层以及该基板所构成；且该源极形成于该覆盖层上的一端；该汲极形成于该覆盖层上的另一端；该闸极形成于该覆盖层之上，且该闸极介于该源极与该汲极之间。

于另一实施例中，前述的该高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法，其中构成该覆盖层的材料为氮化镓（GaN）。

于又一实施例中，前述的该高电子迁移率电晶体植入硼隔离结构的制作方法，其中构成该覆盖层的材料为硅掺杂型氮化镓（GaN）或n⁺型氮化镓（GaN）。