层108并且邻接二元III/V半导体层106。
[0019]栅极结构120布置在异质结结构102上方并且横向布置在导电的源极区116和漏极区118之间。栅极结构120由第三II1-氮化物材料制成。例如，在一些实施例中，栅极结构120可以由GaN制成，该GaN已经掺杂有供体杂质以形成η型栅极结构或者已经掺杂有受体杂质以形成P型栅极结构。这些掺杂剂有助于使产生的HEMT器件100以与耗尽模式相反的增强模式运行。
[0020]在栅极结构侧壁120Α、120Β周围以及栅极结构上表面120C上方设置第一共形钝化层122。第一共形钝化层122也设置在三元III/V半导体层108的上表面108Α上方。在一些实施例中，可以由氮化铝(AlN)或氮化硼(BN)制成的该第一共形钝化层122可以是高质量的薄膜以防止来自栅极结构120的电流泄漏。因此，在一些实施例中，通过原子层沉积(ALD)技术生长第一共形钝化层122，ALD技术虽然费时，但是产生非常高质量的膜。在一些实施例中，第一共形钝化层122可以具有在约5埃和约500埃之间的厚度。除了提供高质量的膜之外，ALD技术是有利的，因为它们可以在相对较低的温度下实施，例如，在200°C和500°C之间，这帮助限制热预算问题，以及因为与PVD相比，ALD技术提供良好的台阶覆盖。
[0021]在第一共形钝化层122上方设置第二共形钝化层124。该第二共形钝化层124可以在处理期间帮助保护第一共形钝化层122。在一些实施例中，该第二共形钝化层124可以由氮化物(例如，SiN)或氧化物(例如，S12)制成。第二共形钝化层124的厚度可以大于第一共形钝化层122的厚度，并且第二共形钝化层124可以通过与用于形成第一共形钝化层122的技术不同的技术形成。例如，在一些实施例中，第二共形钝化层124可以具有约50纳米至约500纳米的厚度。此外，例如，在一些实施例中，可以通过化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)或物理汽相沉积(PVD)形成第二共形钝化层124。
[0022]导电的源极区116/漏极区118向下延伸穿过第一钝化层122和第二钝化层124以欧姆连接至三元III/V半导体层108。例如，导电的源极区116/漏极区118可以是诸如铜、招、妈、镍、铁、钴、银、金或铀的金属。
[0023]共形介电覆盖层126位于导电的源极区116/漏极区118上面。例如，在一些实施例中，该共形介电覆盖层126是氮化物(例如，SiN)或氧化物(例如，S12)。在一些实施例中，共形介电覆盖层126的厚度大于或等于第二共形钝化层124的厚度。
[0024]金属电极衬垫或金属电极接触件128向下延伸穿过介电覆盖层126并且穿过第一钝化层122和第二钝化层124以与栅极结构120形成欧姆连接。在一些实施例中，通过PVD或CVD形成金属电极衬垫或金属电极接触件128。金属电极衬垫或金属电极接触件128可以在与栅极结构120的上表面区欧姆接触之前沿着覆盖层126的侧壁以及第一钝化层122和第二钝化层124的侧壁向下延伸。
[0025]由于二元III/V层106和三元II1-V层108之间的带隙的差异，在层106、108之间的界面处建立二维电子气(2DEG)形式的高度移动的电荷载流子。因此，在运行期间，施加至栅电极120的电压控制可以从源极116穿过层106中的沟道区流至漏极118(或反之亦然)的载流子(例如，2DEG)的数量。因此，可以通过在栅电极120的帮助下控制2DEG来控制HEMT 100是导电状态还是电阻状态。在许多情况下，HEMT器件100是增强模式器件，其通过通常处于非导电状态(常关)而类似于硅MOSFET器件运行。由于106/108之间的异质结界面的性质以及HEMT中的该异质结界面处的2DEG的形成，因此在II1-N材料系统中形成的这种器件趋于是常开的或即为耗尽模式器件。AlGaN/GaN层的界面处的2DEG的高电子迀移率允许诸如HEMT器件的II1-N器件在不施加栅极电位的情况下导电。
[0026]在关闭状态下，传统的增强模式HEMT(e-HEMT)器件可能出现来自它们的栅极结构的电流泄漏。在一些情况下，钝化层122可以帮助限制该电流泄漏约一个数量级。
[0027]图2示出了根据本发明的一些实施例的制造HEMT器件的方法的一些实施例的流程图。虽然下面将方法示出和描述为一系列的步骤或事件，但是将理解，这些步骤或事件的示出的顺序不应解释为限制意义。例如，一些步骤可以以不同的顺序进行和/或与除了本文中示出和/或描述的那些之外的其他步骤或事件同时进行。此外，可能不是所有示出的步骤对于实现本文的描述的一个或多个方面或实施例都是必需的。此外，可以在一个或多个单独的步骤和/或阶段中实施本文中示出的一个或多个步骤。
[0028]在步骤202中，在衬底上方形成由第一 II1-氮化物材料制成的第一缓冲层。在步骤204中，在第一缓冲层上方形成第二缓冲层，其中，第二缓冲层由与第一 II1-氮化物材料不同的第二 II1-氮化物材料制成。在步骤206中，在第二缓冲层上方形成二元II1-氮化物沟道层。在步骤208中，在二元II1-氮化物沟道层上方形成三元II1-氮化物阻挡层。三元II1-氮化物阻挡层在异质结界面处与二元II1-氮化物沟道层接触。在步骤210中，在三元II1-氮化物阻挡层上方形成二元II1-氮化物栅极层，并且二元II1-氮化物栅极层掺杂有供体或受体杂质。在步骤212中，去除掺杂的二元II1-氮化物栅极层的选择的部分以形成具有栅极上表面和栅极外侧壁的图案化的掺杂的二元II1-氮化物栅极结构。这些选择的部分的去除使得三元II1-氮化物阻挡层的上表面区暴露。在步骤214中，在三元II1-氮化物阻挡层的栅极上表面、栅极外侧壁和暴露的上表面区上方形成第一共形钝化层。该第一共形钝化层可以有助于减少栅极侧壁陷阱，并且因此在器件的运行期间帮助限制来自栅极结构的电流泄漏。
[0029]现在转至图3至图11，可以看到根据一些实施例的一系列的截面图，这些截面图共同示出HEMT器件的形成。将理解，虽然在这些截面图中公开了具体的结构部件，但是这些具体的结构部件不是在所有实施方式中都是必需的。
[0030]图3与由图2的参考标号202至210形成的结构的一些实施例一致。图3的结构包括可以采用各种不同形式的衬底302。在一些实施例中，衬底302是硅衬底、碳化硅(SiC)衬底或蓝宝石衬底。然后，例如通过外延生长技术在衬底302上方形成第一缓冲层304，在一些情况下，第一缓冲层304可以称为下缓冲层。在一些情况下，第一缓冲层304是氮化铝(AlN)层。然后，例如通过外延生长技术在第一缓冲层304上方形成第二缓冲层306，在一些情况下，第二缓冲层306可以称为最上缓冲层。在一些情况下，第二缓冲层306是AlGaN层。然后，例如通过外延生长技术在第二缓冲层306上方形成二元II1-氮化物沟道层308。在一些情况下，二元II1-氮化物沟道层308是GaN层。例如通过外延生长技术在二元II1-氮化物沟道层308上方形成三元II1-氮化物阻挡层310。在一些实施例中，三元II1-氮化物阻挡层310是AlxGa1 XN层，其中，0〈χ〈1。例如通过外延生长技术在三元II1-氮化物阻挡层310上方形成二元II1-氮化物栅极层312，并且以供体或受体杂质掺杂二元II1-氮化物栅极层312。在一些实施例中，二元II1-氮化物栅极层312是η型或P型GaN层。
[0031]在图4中，在二元II1-氮化物栅极层上方形成并且图案化栅极结构掩模层。栅极结构掩模层可以是光刻胶层、诸如氮化物层的硬掩模层和/或其他单独的层或层的组合。在图案化的栅极结构掩模402位于适当的位置的情况下，实施蚀刻以选择性地去除二元II1-氮化物栅极层312的暴露部分，从而留下其上方具有栅极结构掩模402的栅极结构312’。然后去除图案化的栅极结构掩模402。
[0032]在图5中，通过原子层沉积(ALD)形成第一共形钝化层502。在一些实施例中，第一共形钝化层502是AlN或BN并且沉积为具有在约5埃和500埃之间的厚度。为了限制栅极侧壁陷阱，第一共形钝化层502直接邻接栅电极312’的侧壁和上表面。
[0033]在图6中，在第一共形钝化层502上方形成第二共形钝化层602以在处理期间保护第一共形钝化层502。在一些实施例中，第二共形钝化层是诸如例如SiN的氮化物或诸如例如S12的氧