[發明專利]半導體器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201811152403.2
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109300976B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 黎子蘭;劉小平;張樹昕
• 申請（專利權）人: 廣東省半導體產業技術研究院
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L29/872
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王文紅

1.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供一基底，其中，所述基底為硅襯底或者包括硅襯底以及制作于所述硅襯底上的第一半導體層；

在所述基底一側沉積絕緣材料，形成絕緣層；

去除所述絕緣層的至少一部分，在所述絕緣層上形成開口，使所述開口內的基底暴露；

在所述絕緣層遠離所述基底一側以所述開口內的基底為成核中心生長氮化物半導體材料，形成氮化物半導體層，所述氮化物半導體層中形成二維電子氣溝道；

在所述氮化物半導體層遠離所述絕緣層一側制作陽極和陰極，形成肖特基二極管；其中，所述陰極的位置與所述開口的位置相對應。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，若所述基底包括硅襯底以及制作于所述硅襯底上的第一半導體層，所述第一半導體層為高電阻硅外延層或者成核材料層。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，若所述基底為硅襯底時，在所述絕緣層遠離所述基底一側以所述開口內的基底為成核中心生長氮化物半導體材料，形成氮化物半導體層的步驟包括：

在所述絕緣層遠離所述基底一側制作第一成核層；

去除所述第一成核層的至少一部分，至少保留第一成核層位于所述開口內的部分；

在所述絕緣層遠離所述基底的一側沉積所述氮化物半導體材料，形成所述氮化物半導體層。

4.根據權利要求2所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，當所述第一半導體層為高電阻硅外延層時，在所述絕緣層遠離所述基底一側以所述開口內的基底為成核中心生長氮化物半導體材料，形成氮化物半導體層的步驟包括：

在所述絕緣層遠離所述基底一側制作第二成核層；

去除所述第二成核層的至少一部分，至少保留所述第二成核層位于所述開口內的部分；

在所述絕緣層遠離所述基底的一側沉積所述氮化物半導體材料，形成所述氮化物半導體層。

5.根據權利要求2所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，當所述基底包括硅襯底以及制作于所述硅襯底與所述絕緣層之間的第一半導體層，且所述第一半導體層為成核材料層時，在所述絕緣層遠離所述基底一側以所述開口內的基底為成核中心生長氮化物半導體材料，形成氮化物半導體層的步驟包括：

在所述絕緣層的表面和所述開口內沉積所述氮化物半導體材料，形成所述氮化物半導體層。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，在所述絕緣層遠離所述基底一側以所述開口內的基底為成核中心生長氮化物半導體材料，形成氮化物半導體層的步驟包括：

在所述絕緣層遠離所述基底一側制作形成溝道層；

在所述溝道層遠離所述絕緣層一側制作形成勢壘層，所述溝道層和所述勢壘層形成所述氮化物半導體層，所述溝道層和勢壘層形成異質結結構，在所述溝道層與所述勢壘層的界面處形成所述二維電子氣溝道。

7.根據權利要求1至5任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，該方法還包括：

在所述氮化物半導體層遠離所述絕緣層的一側制作源極、漏極和柵極，形成HEMT器件，所述柵極位于所述源極和漏極之間。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述源極的位置與所述開口的位置相對應。

9.根據權利要求1至5任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述硅襯底內摻雜有硼和/或鍺。

10.根據權利要求2所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述成核材料層為AlN。