[发明专利]半导体结构及其制造方法有效
| 申请号： | 201611127831.0 | 申请日： | 2016-12-09 |
| 公开（公告）号： | CN107026198B | 公开（公告）日： | 2020-10-13 |
| 发明（设计）人： | 刘柏均;陈祈铭;张耀中;余俊磊;江振豪;喻中一 | 申请（专利权）人： | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/778 | 分类号： | H01L29/778;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/335;H01L29/06 |
| 代理公司： | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 | 代理人： | 路勇 |
| 地址： | 中国台湾新竹市*** | 国省代码： | 台湾;71 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 结构 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体结构，其包括：
硅衬底；
缓冲层，在所述硅衬底上方，所述缓冲层包括：
第一AlN层，其直接设置于所述硅衬底上方；以及
第一AlGaN层，其直接设置于所述第一AlN层上方；
第二AlN层，其直接设置于所述缓冲层的所述第一AlGaN层上方；
GaN层，其直接设置于所述第二AlN层上方，具有第一带隙；以及
第二AlGaN层，其直接设置于所述GaN层上方，具有第二带隙，所述第二AlGaN层包括：
第一表面，其接触所述GaN层；以及
第二表面，其与所述第一表面对置，
其中所述第二表面处的所述第二带隙大于所述第一表面处的所述第二带隙，以及所述第二AlN层的带隙大于所述第一表面处的所述第二带隙。
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第一带隙小于所述第一表面处的所述第二带隙。
3.根据权利要求1所述的半导体结构，其进一步包括栅极结构于所述第二AlGaN层，所述栅极结构的底部接触所述第二AlGaN层的所述第二表面。
4.根据权利要求3所述的半导体结构，其中所述栅极结构包括栅极金属以及栅极电介质于所述栅极金属与所述第二AlGaN层之间。
5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第二AlGaN层进一步包括双层，其中所述双层的上层的铝浓度大于所述双层的底层的铝浓度。
6.根据权利要求5所述的半导体结构，其中所述底层比所述上层更厚。
7.根据权利要求5所述的半导体结构，其中所述上层中的所述铝浓度的范围为23％到40％。
8.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第二AlGaN层的所述第二表面的铝浓度的范围为35％到40％。
9.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第二AlGaN层的厚度为20nm或大于20nm。
10.一种半导体结构，包括：
硅衬底；
缓冲层，在所述硅衬底上方，所述缓冲层包括：
第一AlN层，其直接设置于所述硅衬底上方；以及
第一AlGaN层，其直接设置于所述第一AlN层上方；
第二AlN层,其直接设置于所述缓冲层的所述第一AlGaN层上方；
GaN层，其直接设置于所述第二AlN层上方；
第二AlGaN层，其直接设置于所述GaN层上方；以及
栅极结构，其位于所述第二AlGaN层上方，
其中所述第二AlGaN层接近所述GaN层的铝浓度不同于所述第二AlGaN层接近所述栅极结构的铝浓度，以及所述第二AlN层的带隙大于所述第二AlGaN层接近所述GaN层的带隙。
11.根据权利要求10所述的半导体结构，其中所述第二AlGaN层进一步包括AlxGa(1-x)N层以及所述AlxGa(1-x)N层上方的AlyGa(1-y)N层，所述X与所述Y为小于1的正数。
12.根据权利要求11所述的半导体结构，其中所述Y大于所述X。
13.根据权利要求10所述的半导体结构，其中所述第二AlGaN层的所述铝浓度持续变化。
14.根据权利要求11所述的半导体结构，其中所述Y的范围为0.23到0.4。
15.根据权利要求11所述的半导体结构，其中所述X的范围为0.14到0.18。
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