[實用新型]一種半導體結構

有效

• 申請號: 201920393374.2
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN209675292U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 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: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 11505 北京布瑞知識產權代理有限公司
• 代理人: 孟潭<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種半導體結構，解決了現有半導體結構的制造工藝復雜以及穩定性和可靠性差的問題。該半導體結構，包括：襯底，在襯底上制備的依次疊加的溝道層、勢壘層及刻蝕停止層；以及所述刻蝕停止層上方制備的p型半導體層。

技術領域

本實用新型涉及微電子技術，具體涉及一種半導體結構。

背景技術

高電子遷移率晶體管(HEMT，High Electron Mobility Transistor)是一種異質結場效應晶體管，以AlGaN/GaN異質結構為例，由于AlGaN/GaN異質結構中存在較強的二維電子氣，通常AlGaN/GaN HEMT是耗盡型器件，使得增強型器件不易實現。而在許多地方耗盡型器件的應用又具有一定的局限性，比如在功率開關器件的應用中，就需要增強型(常關型)開關器件。增強型氮化鎵開關器件主要用于高頻器件、功率開關器件和數字電路等，它的研究具有十分重要的意義。

實現增強型氮化鎵開關器件，需要找到合適的方法來降低零柵壓時柵極下方的溝道載流子濃度，例如通過在柵極區域設置p型半導體材料。但是實用新型人發現該方法至少有如下缺陷：

柵極區域設置p型半導體材料，需要選擇性刻蝕柵極以外的其他區域的p型半導體，而在外延方向上刻蝕厚度的精確工藝控制是非常難的，非常容易對p型半導體過刻而刻蝕到其下方的半導體材料，而且刻蝕中帶來的缺陷，會引起嚴重的電流崩塌效應，同樣會影響到器件的穩定性和可靠性。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種半導體結構，解決了現有半導體結構的制造工藝復雜以及穩定性和可靠性差的問題。

本實用新型揭示了一種半導體結構，包括：襯底；溝道層，位于所述襯底上；勢壘層，位于所述溝道層上；刻蝕停止層，位于所述勢壘層上；以及p型半導體層，位于所述刻蝕停止層的柵極區域。

在本實用新型一實施例中，該半導體結構，進一步包括：設置于所述p型半導體層上方的柵電極；設置于所述勢壘層的源極區域的源電極；設置于所述勢壘層的漏極區域的漏電極。

在本實用新型一實施例中，該半導體結構，進一步包括：所述溝道層與所述襯底之間的成核層；以及所述成核層與所述溝道層之間的緩沖層。

在本實用新型一實施例中，該半導體結構，其中刻蝕停止層為Al₂O₃。

在本實用新型一實施例中，該半導體結構，其中，所述刻蝕停止層的柵極區域還設置有凹槽，所述p型半導體層設置于凹槽中。

在本實用新型一實施例中，所述勢壘層為三明治結構，所述三明治結構從襯底往上依次包括第一外延層、中間層以及第二外延層，其中所述凹槽的底部停止在所述第二外延層。

本實用新型實施例所提供的半導體結構及其制造方法，設置有刻蝕停止層。從而使p型半導體的刻蝕停止于該刻蝕停止層，避免了對勢壘層的刻蝕損傷，提高了器件的穩定性和可靠性。

附圖簡要說明

圖1a-3c分別為本實用新型提供的半導體結構的示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖所示的具體實施方式對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內。

此外，在不同的實施例中可能使用重復的標號或標示。這些重復僅為了簡單清楚地敘述本實用新型，不代表所討論的不同實施例和/或結構之間具有任何關聯性。