[發明專利]半導體器件及制造方法

在審

• 申請號: 201610178257.5
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107230718A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 劉美華;孫輝;林信南;陳建國
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司11205
• 代理人: 陶敏,劉芳

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：襯底、位于所述襯底上的氮化鎵GaN層、位于所述GaN層上的氮化鎵鋁AlGaN層、開設有柵極接觸孔、源極接觸孔和漏極接觸孔的介質層、柵極、源極、以及漏極；

所述介質層位于AlGaN層的表面上，所述柵極接觸孔位于所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔之間；所述源極和所述漏極分別包括填充所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔的第一金屬層，所述柵極包括填充所述柵極接觸孔的第二金屬層；

所述襯底開設有通孔，所述通孔中填充銅。

2.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述通孔設置在所述柵極、所述源極和所述漏極下方。

3.根據權利要求1所述的器件，其特征在于，所述介質層為氮化硅Si₃N₄層。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的器件，其特征在于，所述柵極接觸孔的深度大于所述介質層的厚度。

5.一種半導體器件制造方法，其特征在于，包括：

在襯底上自下向上依次形成氮化鎵GaN層、氮化鎵鋁AlGaN層和介質層；

去除預設區域內的介質層，直至露出所述AlGaN層的表面，形成源極接觸孔和漏極接觸孔；

在器件表面沉積第一金屬層，對所述第一金屬層進行刻蝕，直至露出所述介質層的表面，形成源極和漏極；

對位于所述源極和所述漏極之間的部分介質層進行刻蝕，形成柵極接觸孔；

在所述柵極接觸孔內填充第二金屬層，形成柵極；

在所述襯底的背面打孔，形成通孔，并在所述通孔中填充銅。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述對位于所述源極和所述漏極之間的部分介質層進行刻蝕，形成柵極接觸孔，包括：

采用干法刻蝕，對位于所述源極和所述漏極之間的介質層和部分AlGaN層進行刻蝕，以暴露所述AlGaN層的表面，形成所述柵極接觸孔。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述在器件表面沉積第一金屬層之前，還包括：

利用稀氟氫酸DHF、SC1、和SC2的混合物，對器件表面進行表面處理。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述在器件表面沉積第一金屬層，包括：

采用磁控濺射鍍膜工藝，依次沉積第一鈦Ti層、鋁AL層、第二鈦Ti層和氮化鈦TiN層，其中，所述第一Ti層的厚度為200埃，所述AL層的厚度為1200埃，所述第二Ti層的厚度為200埃，所述TiN層的厚度為200埃。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述對所述第一金屬層進行刻蝕，直至露出所述介質層的表面，形成源極和漏極之后，還包括：

在840攝氏度的條件下，在氮氣N₂氛圍內退火30s。

10.根據權利要求5-9中任一項所述的方法，其特征在于，所述在所述柵極接觸孔內填充第二金屬層，形成柵極，包括：

在所述柵極接觸孔內依次沉積鎳Ni層和金Au層，形成所述柵極。