| 專利範圍 |
1.一種金氧半場效應電晶體製程,係藉以於一晶圓上形
成該金氧半場效應電晶體,包含下列步驟:
形成一磊晶層於該晶圓上;
於該磊晶層上形成一源極及一汲極;
進行一室溫氧化方法,以形成一氧化膜於該源極及該
汲極之間;以及
形成一閘極於該源極及該汲極之間,以完成該金氧半
場效應電晶體製程。
2.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該磊晶係以一分子束磊晶方法或一有機金屬氣相
磊晶法,在該晶圓上依序形成一緩衝層、一中度摻雜層及
一高濃度摻雜層。
3.如申請專利範圍第2項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該晶圓係為一(100)方向、半絕緣性
(Semi-insulating)的一砷化鎵晶圓。
4.如申請專利範圍第2項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該緩衝層係為一無摻雜(undoped)之緩衝層。
5.如申請專利範圍第4項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該無摻雜(undoped)之緩衝層之厚度約為5000
埃。
6.如申請專利範圍第2項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該中度摻雜層之厚度約為2000至3000埃之間,其
濃度約為每立方公分10的16次方至10的17次方,藉以作為
一通道。
7.如申請專利範圍第2項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該高濃度摻雜層之厚度約為1000埃,其濃度大於
每立方公分10的18次方,藉以作為該源極及該汲極之一歐
姆接觸。
8.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中於形成該磊晶之後,更包含一清洗晶圓的步驟。
9.如申請專利範圍第8項所述之金氧半場效應電晶體製
程,其中該清洗晶圓的步驟係將該晶圓依序以一甲基異丁
基酮(2-Propanol)、一丙酮、一甲醇等有機溶劑浸泡並以
一超音波震盪器洗滌之。
10.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中於形成該源極及該汲極之前,更包含一平台蝕
刻隔離的步驟。
11.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中於形成該源極及該汲極後,係進行一對該源極
及該汲極金屬化的製程。
12.如申請專利範圍第11項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中對該源極及該汲極金屬化的製程係包含下列
步驟:
以一光阻膜塗佈該晶圓上;
利用一微影程序使其形該源極及該汲極之圖案;
以一金屬鍍膜法覆上一層合金薄膜(n+型高濃度摻雜
層元件:金/鍺/鎳(Au/Ge/Ni); p+型高濃度摻雜層元件:
金/鈹(Au/Be));
以一舉離(Lift-off)法完成該源極及該汲極之一金屬
圖案;以及
將其置於一450?C至600?C之爐管中退火
(Annealing)約10至25秒。
13.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中於該室溫氧化方法之前更包含一凹槽蝕刻的步
驟。
14.如申請專利範圍第13項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該凹槽蝕刻的步驟係以該源極及該汲極為一
蝕刻遮罩,接著利用一(3:1:50)比例的氨水:雙氧水:純
水之蝕刻溶液,蝕刻該晶圓,使其形成一凹槽狀。
15.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中該室溫氧化方法係為一室溫選擇性氧化方法。
16.如申請專利範圍第15項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該室溫選擇性氧化方法之步驟係將晶圓置於
一成長系統中成長該氧化膜,該氧化膜成長的厚度係根據
一元件之最佳化參數為之。
17.如申請專利範圍第16項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該最佳化參數係含有約0.36mole之鎵金屬離
子之1.15 M硝酸溶液,將氨水溶液(28%)以去離子純水稀
釋十倍後加入之,調整其pH起始値約在4~4.5,成長環境
溫度可為室溫 ~80?C)。
18.如申請專利範圍第16項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該室溫選擇性氧化係藉由該源極及汲極之一
金屬圖案,利用一選擇性成長的特質,成長該氧化膜。
19.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中於形成該氧化膜同時係進行一硫鈍化處理方
法,其包含下列步驟:
在60?C到70?C的溫度下將一硫粉末(S|^8)加入(NH|^4)|^2S
溶液中充分攪拌;
過濾掉一未溶解之硫粉;以及
取適量完成以上處理或未經處理之(NH|^4)|^2S溶液,於一
時間點,加入正在成長該氧化膜的一系統溶液中。
20.如申請專利範圍第19項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該時間點係為該氧化膜之一成長週期的前
段。
21.如申請專利範圍第19項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該時間點係為該氧化膜之一成長週期的後
段。
22.如申請專利範圍第19項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該時間點係為該氧化膜之一成長週期的全
部。
23.如申請專利範圍第19項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中於該硫鈍化處理後,更包含一退火處理,其
施實溫度為300℃,實施時間為60~120分鐘。
24.如申請專利範圍第1項所述之金氧半場效應電晶體
製程,其中該閘極係先以一光阻膜塗佈在該晶圓上,並利
用一微影程序使其形成一所需之閘極圖案,接著以一鍍膜
法覆上一層金、鋁或複晶(Poly)等高導電率薄膜,並以一
舉離(Lift-off)法完成該閘極圖案。
25.一種金氧半場效應電晶體製程,係藉以於一晶圓上
形成該金氧半場效應電晶體,包含下列步驟:
形成一磊晶層於該晶圓上;
進行一凹槽蝕刻方法,以於該磊晶層上形成一凹槽;
進行一室溫氧化方法,以於該凹槽上形成一氧化膜;
進行一開窗方法及一蝕刻方法以形成一源極及一汲
極;以及
形成一閘極於該源極及該汲極之間,以完成該金氧半
場效應電晶體製程。
26.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該開窗方法係於塗佈正光阻後,利用一定義
源極及汲極的光罩,實施一次微影程序而完成。
27.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該蝕刻方法係為一乾式蝕刻法。
27.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該蝕刻方法係為一濕式蝕刻法。
28.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該磊晶係以一分子束磊晶方法或一有機金屬
氣相磊晶法,在該晶圓上依序形成一緩衝層、一中度摻雜
層及一高濃度摻雜層。
29.如申請專利範圍第28項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該晶圓係為一(100)方向、半絕緣性
(Semi-insulating)的一砷化鎵晶圓。
30.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該凹槽蝕刻的步驟係以一定義該凹槽之光
罩,實施一次微影程序,並以一砷化鎵蝕刻法,蝕刻出該
凹槽。
31.如申請專利範圍第30項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該砷化鎵蝕刻法係為一乾式砷化鎵蝕刻法。
32.如申請專利範圍第30項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該砷化鎵蝕刻法係為一濕式砷化鎵蝕刻法。
33.如申請專利範圍第25項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該室溫氧化方法之步驟係將該晶圓置於一成
長系統中成長該氧化膜,該氧化膜成長的厚度係根據一最
佳化參數為之。
34.如申請專利範圍第33項所述之金氧半場效應電晶
體製程,其中該最佳化參數係含有約0.36mole之鎵金屬離
子之1.15 M硝酸溶液,將氨水溶液(28%)以去離子純水稀
釋十倍後加入之,調整其pH起始値約在4~4.5,成長環境
溫度可為室溫~80℃)。 |
