[發明專利]半導體器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202010169961.0
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111463326B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 樊永輝;曾學忠;樊曉兵;許明偉
• 申請（專利權）人: 深圳市匯芯通信技術有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/00;H01L33/12;H01L33/32
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 周純

1.一種半導體器件，其特征在于，所述半導體器件包括：

襯底；

形成于所述襯底上的應力吸收層，其中，所述應力吸收層為SixNy層或SiCN層，所述應力吸收層的厚度為1nm～5nm；

形成于所述應力吸收層上的過渡層；

形成于所述過渡層上的氮化鋁外延層；

形成于所述氮化鋁外延層上的摻雜型氮化鋁外延層以及形成于所述摻雜型氮化鋁外延層上的帽層，所述摻雜型氮化鋁外延層為n-型氮化鋁或 n+型氮化鋁，所述摻雜型氮化鋁外延層的厚度為2nm～20nm；

形成于所述應力吸收層和所述過渡層之間的成核層，所述成核層為低溫生長的AlN層、GaN層或其他二元或多元氮化物，所述成核層的厚度為1nm～10nm；

其中，所述過渡層為Al組分漸變層，所述Al組分漸變層從靠近所述襯底的一側到靠近所述氮化鋁外延層的一側Al組分逐漸增加，所述過渡層包括多級的Al_x1In_y1Ga_{（1-x1-y1）}N/Al_x2In_y2Ga_{（1-x2-y2）}N超晶格結構，x1≠x2，y1≠y2。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括形成于所述過渡層上表面和/或下表面的插入層，所述插入層為AlGaN層、InGaN層、AlInN層、GaN層、AlN層或AlInGaN層，所述插入層的厚度為5nm～2μm。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括形成于所述成核層和所述過渡層之間的緩沖層，所述緩沖層為未摻雜氮化鋁層，所述緩沖層的厚度為0.2μm～3μm。

4.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

提供襯底；

在所述襯底上形成應力吸收層，其中，所述應力吸收層為SixNy層或SiCN層，所述應力吸收層的厚度為1nm～5nm；

在所述應力吸收層上形成成核層，其中，所述成核層為低溫生長AlN層、

GaN層或其他二元或多元氮化物，所述成核層的厚度為1nm～10nm；

在所述成核層上形成過渡層；

在所述過渡層上形成氮化鋁外延層；其中，所述過渡層為Al組分漸變層，所述Al組分漸變層從靠近所述襯底的一側到靠近所述氮化鋁外延層的一側Al組分逐漸增加，所述過渡層包括多級的Al_x1In_y1Ga_{（1-x1-y1）}N/Al_x2In_y2Ga_{（1-x2-y2）}N超晶格結構，x1≠x2，y1≠y2;

在所述氮化鋁外延層上形成摻雜型氮化鋁外延層，以及在所述摻雜型氮化鋁外延層上形成帽層，其中，所述摻雜型氮化鋁外延層為n-型氮化鋁或 n+型氮化鋁，所述摻雜型氮化鋁外延層的厚度為2nm～20nm。