[發明專利]Ⅲ族氮化物半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310482857.7
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103500763A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 程凱
• 申請（專利權）人: 蘇州晶湛半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述Ⅲ族氮化物半導體器件包括：

襯底；

位于所述襯底上的氮化物半導體層，所述氮化物半導體層包括從襯底方向依次形成的氮化物成核層、氮化物緩沖層、氮化物溝道層、氮化物勢壘層；

位于所述氮化物半導體層上的鈍化層，所述鈍化層為氮化硅、硅鋁氮、二氧化硅中的一種或多種的組合，所述鈍化層在柵極區域被刻蝕至暴露出氮化物勢壘層，形成柵極凹槽；

位于所述鈍化層和柵極凹槽上的復合介質層，所述復合介質層包括一個或多個從襯底方向依次形成的氮化物介質層、氮氧化物介質層和氧化物介質層中的兩種或兩種以上的組合結構；

位于所述氮化物勢壘層上源極區域和漏極區域的源極和漏極，以及在源極和漏極之間位于所述復合介質層上對應柵極區域的柵極。

2.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物介質層包括晶體或無定形態的氮化鋁介質層。

3.根據權利要求2所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化鋁介質層的厚度小于4納米。

4.根據權利要求3所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化鋁介質層的厚度小于2納米。

5.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氧化物介質層包括氧化鋁介質層、二氧化硅介質層、氧化鉿介質層中的一種或多種的組合。

6.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮氧化物介質層包括氮氧化鋁介質層。

7.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述復合介質層中多個從襯底方向依次形成的氮化物介質層、氮氧化物介質層和氧化物介質層中的兩種或兩種以上的組合結構為多周期重復交替層疊設置。

8.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層和鈍化層之間還包括氮化物冒層。

9.根據權利要求8所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物冒層包括氮化鎵層。

10.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層通過刻蝕在氮化物勢壘層內部形成凹槽結構。

11.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層和氮化物溝道層之間設有氮化物插入層。

12.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物半導體層包括氮化鎵層、銦鎵氮層、鋁鎵氮層、鋁鎵銦氮層的一種或多種的組合。

13.一種如權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上形成氮化物半導體層，所述氮化物半導體層包括從襯底方向依次形成的氮化物成核層、氮化物緩沖層、氮化物溝道層、氮化物勢壘層；

在所述氮化物半導體層上形成鈍化層，所述鈍化層為氮化硅、硅鋁氮、二氧化硅中的一種或多種的組合，所述鈍化層在柵極區域被刻蝕至暴露出氮化物勢壘層，形成柵極凹槽；

在所述鈍化層和柵極凹槽上形成復合介質層，所述復合介質層包括一個或多個從襯底方向依次形成的氮化物介質層、氮氧化物介質層和氧化物介質層中的兩種或兩種以上的組合結構；

在所述氮化物勢壘層上源極區域和漏極區域形成源極和漏極，在源極和漏極之間位于所述復合介質層上對應柵極區域形成柵極。

14.根據權利要求13所述的Ⅲ族氮化物半導體器件的制造方法，其特征在于，所述氧化物介質層的形成方法包括原子層沉積。

15.根據權利要求13所述的Ⅲ族氮化物半導體器件的制造方法，其特征在于，所述氮氧化物介質層的形成方法具體為：

沉積氮化物介質層；

在所述氮化物介質層表面做氧化處理，生成氮氧化物介質層。