[發明專利]半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201810803203.2
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN109037330A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 劉美華;林信南;劉巖軍
• 申請（專利權）人: 深圳市晶相技術有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 深圳精智聯合知識產權代理有限公司 44393
• 代理人: 夏聲平

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體基板，內部形成有二維電子氣溝道；

源極和漏極，設置在所述半導體基板上、且分別與所述半導體基板相連接；

柵極，設置在所述半導體基板上、且通過一個多層結構與所述半導體基板相連接，其中，所述多層結構包括并排設置的第一區域和第二區域，所述第一區域的寬度等于所述第二區域的寬度，所述第一區域的摻雜濃度與所述第二區域的摻雜濃度不同。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一區域和所述第二區域均包括由下至上依次設置的二氧化硅層和氮化鈦層；其中，所述第一區域還包括第一P型氮化鎵外延層，所述第二區域還包括第二P型氮化鎵外延層，所述第一P型氮化鎵外延層和所述第二P型氮化鎵外延層均貫穿所述二氧化硅層以與所述半導體基板相連接，所述第一P型氮化鎵外延層與所述第二P型氮化鎵外延層的摻雜濃度不同。

3.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體基板；

介質層，設置于所述半導體基板上；

第一P型氮化鎵外延層和第二P型氮化鎵外延層，設置于所述半導體基板上、且分別填充第一開孔和第二開孔，其中，所述第一開孔和所述第二開孔均貫穿所述介質層；

柵極金屬層，設置于所述介質層、所述第一P型氮化鎵外延層和所述第二P型氮化鎵外延層上；

源極和漏極，設置于所述柵極金屬層上且分別填充源極接觸孔和漏極接觸孔，所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔均貫穿所述柵極金屬層和所述介質層；以及

柵極，設置于所述柵極金屬層上，且所述柵極在所述半導體基板上的投影至少覆蓋所述第一開孔和所述第二開孔所在區域；

其中，所述第一P型氮化鎵外延層的摻雜濃度與所述第二P型氮化鎵外延層的摻雜濃度不同。

4.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述第一P型氮化鎵外延層的摻雜濃度大于所述第二P型氮化鎵外延層的摻雜濃度。

5.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述第一開孔與所述第二開孔相連通。

6.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述介質層由二氧化硅組成，所述柵極金屬層由氮化鈦組成。

7.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述源極、漏極和/或所述柵極由歐姆接觸金屬組成，所述歐姆接觸金屬包括由下至上依次包括：第一鈦金屬層、鋁金屬層、第二鈦金屬層和氮化鈦層。

8.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體基板包括：硅襯底，以及設置于所述硅襯底表面的氮化鎵緩沖層和設置于所述氮化鎵緩沖層表面的氮化鎵鋁層；所述氮化鎵緩沖層和所述氮化鎵鋁層之間還設置有二維電子氣溝道。

9.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述源極和所述漏極中之一者和所述柵極之間還形成有第一隔離孔，所述源極和所述漏極中的另一者和所述柵極之間還形成有第二隔離孔，所述第一隔離孔和所述第二隔離孔均貫穿所述柵極金屬層和所述介質層，所述第一隔離孔的寬度小于所述第二隔離孔的寬度，所述第一開孔相對于所述第二開孔更靠近所述第一隔離孔，所述第一P型氮化鎵外延層的摻雜濃度大于所述第二P型氮化鎵外延層的摻雜濃度。

10.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，包括步驟：

在半導體基板上形成介質層，其中所述半導體基板中形成有二維電子氣溝道；

蝕刻所述介質層以形成第一開孔，并生長得到第一P型氮化鎵外延層，其中，所述第一開孔貫穿所述介質層，所述第一P型氮化鎵外延層填充所述第一開孔；

蝕刻所述介質層以形成第二開孔，并生長得到第二P型氮化鎵外延層，其中，所述第二開孔貫穿所述介質層，所述第二P型氮化鎵外延層填充所述第二開孔；

在所述介質層、所述第一P型氮化鎵外延層和所述第二P型氮化鎵外延層上形成柵極金屬層；

蝕刻所述柵極金屬層和所述介質層以形成源極接觸孔和漏極接觸孔；

在所述柵極金屬層上形成歐姆接觸金屬層、并使所述歐姆接觸金屬層填充所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔；

蝕刻所述歐姆接觸金屬層、所述柵極金屬層和所述介質層以形成對應所述源極接觸孔的源極、對應所述漏極接觸孔的漏極、對應所述第一開孔和所述第二開孔的柵極，從而制得所述半導體器件。