[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)型氮化物半導(dǎo)體器件及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410312838.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN104051522A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州晶湛半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/778
• 分類號(hào): H01L29/778;H01L29/423;H01L21/335
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

1.一種增強(qiáng)型氮化物半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)提供一襯底；

(2)在所述襯底上依次形成氮化物成核層、氮化物緩沖層、氮化物溝道層和氮化物勢壘層；

(3)形成與所述氮化物勢壘層相接觸的漏極和源極；

(4)在所述氮化物勢壘層上除源極和漏極以外的區(qū)域沉積鈍化介質(zhì)層，刻蝕掉柵極區(qū)域處的鈍化介質(zhì)層，在柵極區(qū)域處形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極；

其中，所述的柵極位于所述源極和漏極之間，該復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極至少包括依次排布的三層，分別為第一層為絕緣體氧化鎳、第二層為p型半導(dǎo)體氧化鎳，第三層為氧化鎳金屬層，復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極通過調(diào)節(jié)氧和鎳的比例，以單步工藝來實(shí)現(xiàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：在刻蝕掉柵極區(qū)域處的鈍化介質(zhì)層后，繼續(xù)刻蝕所述氮化物勢壘層形成凹槽，再于凹槽內(nèi)形成柵極，所述凹槽的底部不低于所述氮化物溝道層和氮化物勢壘層界面處二維電子氣形成的導(dǎo)電溝道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其特征在于：在形成氮化物溝道層后，先形成氮化物插入層，再形成氮化物勢壘層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，其特征在于：在所述氮化物勢壘層上先形成氮化物帽層，再形成與所述氮化物帽層相接觸的漏極和源極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于：在所述氮化物帽層上除源極和漏極以外的區(qū)域沉積鈍化介質(zhì)層，刻蝕掉柵極區(qū)域處的鈍化介質(zhì)層，繼續(xù)刻蝕所述氮化物帽層形成凹槽，再于凹槽內(nèi)形成柵極，所述凹槽的底部不貫穿所述氮化物帽層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述鈍化介質(zhì)層為二氧化硅、氮化硅、硅鋁氮中一種或幾種。

7.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于：在所述氮化物勢壘層上方、復(fù)合結(jié)構(gòu)柵極下方還可以先沉積絕緣介質(zhì)層。

8.一種由權(quán)利要求1所述的制造方法制造的增強(qiáng)型氮化物半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

襯底；

依次設(shè)于所述襯底上的氮化物成核層、氮化物緩沖層、氮化物溝道層和氮化物勢壘層；

與所述氮化物勢壘層相接觸的漏極和源極；

設(shè)于所述氮化物勢壘層上除源極和漏極以外區(qū)域的鈍化介質(zhì)層，刻蝕掉柵極區(qū)域處的鈍化介質(zhì)層后形成的三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極；

其中，所述的柵極位于所述源極和漏極之間，該復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極至少包括依次排布的三層，分別為第一層為絕緣體氧化鎳，第二層為p型半導(dǎo)體氧化鎳，第三層為氧化鎳金屬層，復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極通過調(diào)節(jié)氧和鎳的比例，以單步工藝來實(shí)現(xiàn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在柵極區(qū)域下方的氮化物勢壘層上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極，所述凹槽的底部不低于所述氮化物溝道層和氮化物勢壘層界面處二維電子氣形成的導(dǎo)電溝道。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在所述氮化物溝道層和氮化物勢壘層之間設(shè)有氮化物插入層。

11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在所述氮化物勢壘層上設(shè)有氮化物帽層，所述漏極和源極與氮化物帽層相接觸。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在柵極區(qū)域下方的氮化物帽層上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)形成三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的柵極，所述凹槽的底部不貫穿所述氮化物帽層。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：所述鈍化介質(zhì)層為二氧化硅、氮化硅、硅鋁氮中一種或幾種。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于：在所述氮化物勢壘層上方、復(fù)合結(jié)構(gòu)柵極下方設(shè)有絕緣介質(zhì)層。