[發明專利]一種半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202110801194.5
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113540221A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 尹雪兵;李成果;葛曉明;曾巧玉;陳志濤
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/51;H01L29/778;H01L21/28;H01L21/335
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

1.一種半導體器件，其特征在于，所述半導體器件包括：

襯底；

外延層，與所述襯底的生長面連接，且所述外延層包括勢壘層；

第一絕緣介質層，位于所述外延層遠離所述襯底的一側，所述第一絕緣介質層由缺氧或缺氮化合物材料制作而成，其中，所述缺氧或缺氮化合物材料的氧元素或氮元素低于理論化學計量比；

第二絕緣介質層，位于所述第一絕緣介質層遠離所述襯底的一側，所述第二絕緣介質層由富氧或富氮化合物材料制作而成，其中，所述富氧或富氮化合物材料的氧元素或氮元素等于或高于理論化學計量比；

柵極，與所述第二絕緣介質層連接；

源極與漏極，分別位于所述勢壘層的兩側，且與所述勢壘層、所述第一絕緣介質層以及所述第二絕緣介質層連接。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，制作所述第一絕緣介質層與所述第二絕緣介質層的材料分別為Al₂O_3-x/Al_2-yO₃，其中，x大于0且小于3，y大于0且小于2；或

制作所述第一絕緣介質層與第二絕緣介質層的材料分別為HfO_2-a/Hf_1-bO₂，其中，a大于0且小于2，b大于0且小于1。

3.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，制作所述第一絕緣介質層與所述第二絕緣介質層的材料分別為Si₃N_4-m/Si_3-nN₄，其中，m大于0且小于4，n大于0且小于3。

4.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，制作所述第一絕緣介質層與所述第二絕緣介質層的材料分別為Al₂O_3-x/Si_3-nN₄，其中，x大于0且小于3，n大于0且小于3；或

制作所述第一絕緣介質層與第二絕緣介質層的材料分別為HfO_2-a/Si_3-nN₄，其中，a大于0且小于2，n大于0且小于3。

5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，制作所述第一絕緣介質層與所述第二絕緣介質層的材料分別為Si₃N_4-m/Al_2-yO₃，其中，m大于0且小于4，y大于0且小于2；或

制作所述第一絕緣介質層與所述第二絕緣介質層的材料分別為Si₃N_4-m/Hf_1-bO₂，其中，m大于0且小于4，b大于0且小于1。

6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一絕緣介質層的厚度為5～10nm；

所述第二絕緣介質層的厚度為15～30nm。

7.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述外延層還包括緩沖層與溝道層，所述緩沖層、所述溝道層以及所述勢壘層逐層連接。

8.一種半導體器件制作方法，其特征在于，所述方法用于制作如權利要求1至7任一項所述的半導體器件，所述方法包括：

提供一襯底；

沿所述襯底的一側生長外延層，其中，所述外延層包括勢壘層；

沿所述外延層遠離所述襯底的一側生長第一絕緣介質層，其中，所述第一絕緣介質層由缺氧或缺氮化合物材料制作而成，且所述缺氧或缺氮化合物材料的氧元素或氮元素低于理論化學計量比；

沿所述第一絕緣介質層遠離所述襯底的一側生長第二絕緣介質層，其中，所述第二絕緣介質層由富氧或富氮化合物材料制作而成，且所述富氧或富氮化合物材料的氧元素或氮元素等于或高于理論化學計量比；

在所述第二絕緣介質層上制作柵極，并在勢壘層的兩側制作源極與漏極。