发明名称 一种制造埋入掺杂部位之方法及所制得之垂直场效应电晶体(VFET)
摘要 一种垂直场效应电晶体(100)及制造方法,埋入之闸极(104)有间开之闸指及连接结构以及生长有源极及沟道外延层,继之为闸指及连接结构之掺杂连接。
申请公布号 TW356600 申请公布日期 1999.04.21
申请号 TW084101242 申请日期 1995.02.13
申请人 德州仪器公司 发明人 柏度那
分类号 H01L27/105 主分类号 H01L27/105
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种制造埋入掺杂区域之方法,包含下列步骤:(a)在半导体层上形成第一及第二结构,该半导体层具有第一电导型,并且第一及第二结构间开,并各具有与第一电导型相反之第二电导型;(b)在该第一及第二结构上以及在该半导体层上形成一外延层,该外延层为上述第一电导型,而该外延层之缺陷传播方向与由上述第一与第二结构加上一连接结构组成之结构上所形成之外延层之缺陷传播方向不同;以及(c)在该外延层上形成一第二电导型之区域,该区域连接上述第一及第二结构。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中:(a)该层为n型GaAs;(b)该第一及第二结构为p型GaAs;以及(c)该外延层为n型GaAs。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中(a)在根据申请专利范围第1项之步骤(c)中形成一区域为藉植入,并且该区域自外延层之表面延伸至第一及第二结构。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中(a)第二结构为一种矩形棱柱具有圆形边缘之形状;(b)第一结构具有平直侧壁;以及(c)上述部位将棱柱之末端连接至平直侧壁。5.根据申请专利范围第4项之方法,另包含下列步骤:在上述外延层在根据申请专利范围第1项之步骤(b)形成前,在上述层上形成第三,第四,…第N结构,N为大于2之正整数,第三,第四,…第N结构各为矩形棱柱具有圆形边缘之形状,并平行于第二结构;以及(b)其中上述区域将每一第二,第三,第四,…第N结构之一端连接至平直侧壁。6.根据申请专利范围第5项之方法,其中:(a)上述形成第一,第二,…第N结构为藉在第一电导型之该层上敷着第二电导型之第二外延层;以及(b)除去第二外延层之数部份,以产生第一,第二,…第N结构。7.一种制造垂直场效应电晶体之方法,包含下列步骤:(a)在第二电导型之平面漏极上形成许多第一电导型之平行闸指;(b)在平面漏极上形成第一电导型之连接结构,并与上述诸闸指间开;(c)在闸指,连接结构,及平面漏极上形成外延层,该外延层形成沟道,并在相邻诸闸指之间,以及一在闸指及沟道上之平面源极;(d)将电导型自第一型改变为第二型,供外延层上之一将闸指之末端连接至连接结构之区域。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中:(a)在申请专利范围第7项之步骤(b)中形成闸指及在申请专利范围第7项之步骤(c)中形成连接结构为藉敷着第二电导型之第二外延层,继之除去第二外延层之数部份以产生上述闸指及连接结构所同时完成。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中:(a)上述平面漏极为n型GaAs;(b)上述第二外延层为p型GaAs;以及(c)上述外延层为n型GaAs。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中:(a)申请专利范围第7项之步骤(d)之改变电导型为植入铍。11.根据申请专利范围第10项之方法,另包含下列步骤:(a)将金属触点敷着至上述源极,漏极及区域,其中该区域伸延穿过外延层。12.一种垂直场效应电晶体,包合:(a)许多平行之闸指埋入一第一电导型之半导体,诸闸指为与第一电导型相反之第二电导型;(b)第二电导型之连接结构埋入该体并与诸闸指间开;以及(c)上述体之将闸指连接至连接结构之区域,该区域包含供第一及第二电导型之掺杂物;第二电导型掺杂物之浓度超过第一电导型掺杂物者。13.根据申请专利范围第12项之电晶体,其中:(a)上述诸闸指及连接结构为p型GaAs;以及(b)上述体为n型GaAs。14.根据申请专利范围第13项之电晶体,其中:(a)上述诸闸指及连接结构具有尺寸特征为藉除去一平面层之数部份而自该平面层形成。15.根据申请专利范围第14项之电晶体,其中:(a)上述体中第一电导型掺杂物之浓度,在相邻诸闸指间之部份,大于在上述平面层之一侧并与其相邻之部份。16.根据申请专利范围第15项之电晶体,另包含:(a)一金属触点,在平面层之一侧至上述体之上述部份;(b)一第二金属触点,在平面层之与上述一侧相反之一侧至上述体之第二部份;以及(c)一第三金属触点,至上述延伸至上述体之表面之区域。图式简单说明:第一图a-c为第一较佳实施例垂直场效应电晶体之透视,剖面及平面图。第二图a-c示第一较佳实施例之电特征及性能。第三图a-d例示第一较佳实施例之应用。第四图a-m示第一较佳实施例制造方法中之步骤。第五图a-c为半导体基片之平面图,示较佳实施例制造方法之一步骤。第六图a-b示定向之基片及外延生长物。第七图以剖面图例示第二较佳实施例。第八图a-b例示第二较佳实施例之等电位。第九图a-b示第二较佳实施例之电特征。第十图为第三较佳实施例之剖面图。第十一图为第四较佳实施例之透视图。第十二图以剖面图例示第五较佳实施例。第十三图以剖面图示第六较佳实拖例。第十四图-第十六图示与垂直场效应电晶体合成整体之二极管之较佳实施例。
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