[發明專利]一種半導體器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202110848584.8
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113594044A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 梁燁;張元雷;劉雯;趙策洲
• 申請（專利權）人: 西交利物浦大學
• 主分類號: H01L21/338
• 分類號: H01L21/338;H01L21/28;H01L29/812;H01L29/06;H01L29/45;H01L29/47
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 蘇舒音

本發明實施例公開了一種半導體器件及其制備方法，半導體器件的制備方法包括：提供襯底；在襯底一側制備外延層，外延層包括遠離襯底一側的勢壘層，勢壘層包括歐姆接觸區；采用等離子體轟擊歐姆接觸區，以在歐姆接觸區形成粗糙表面；粗糙表面至少包括第一位置和第二位置，沿第一方向，第一位置和第二位置的高度不同；第一方向與襯底所在平面垂直；在歐姆接觸區制備歐姆接觸電極，歐姆接觸電極在歐姆接觸區與勢壘層形成歐姆接觸。采用上述技術方案，通過采用等離子體轟擊歐姆接觸區，以在歐姆接觸區形成粗糙度較大的表面，如此實現半導體器件具有更低電阻的歐姆接觸，保證提升半導體器件的性能。

技術領域

本發明實施例涉及半導體器件技術領域，尤其涉及一種半導體器件及其制備方法。

背景技術

第三代半導體材料即寬禁帶(Wide Band Gap Semiconductor，簡稱WBGS)半導體材料是繼第一代硅、鍺和第二代砷化鎵、磷化銦等以后發展起來的。在第三代半導體材料中，氮化鎵(GaN)具有寬帶隙、直接帶隙、高擊穿電場、較低的介電常數、高電子飽和漂移速度、抗輻射能力強和良好的化學穩定性等優越性質，成為繼鍺、硅、砷化鎵之后制造新一代微電子器件和電路的關鍵半導體材料。特別是高溫、大功率、高頻和抗輻照電子器件以及全波長、短波長光電器件方面具有得天獨厚的優勢，是實現高溫與大功率、高頻及抗輻射、全波長光電器件的理想材料，是微電子、電力電子、光電子等高新技術以及國防工業、信息產業、機電產業和能源產業等支柱產業進入21世紀后賴以繼續發展的關鍵基礎材料。

歐姆接觸電阻是表征半導體器件性能的一個重要參數，現有半導體器件中，歐姆接觸電阻較大，影響半導體器件的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種半導體器件及其制備方法，實現低歐姆接觸電阻。

本發明實施例提供了一種半導體器件的制備方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底一側制備外延層，所述外延層包括遠離所述襯底一側的勢壘層，所述勢壘層包括歐姆接觸區；

采用等離子體轟擊所述歐姆接觸區，以在所述歐姆接觸區形成粗糙表面；所述粗糙表面至少包括第一位置和第二位置，沿第一方向，所述第一位置和所述第二位置的高度不同；所述第一方向與所述襯底所在平面垂直；

在所述歐姆接觸區制備歐姆接觸電極，所述歐姆接觸電極在所述歐姆接觸區與所述勢壘層形成歐姆接觸；

可選的，使用等離子體轟擊所述歐姆接觸區，以在所述歐姆接觸區形成粗糙表面，包括：

采用氫氣等離子體、惰性氣體等離子體、氟基等離子體以及氯基等離子體中的至少一種轟擊所述歐姆接觸區，以在所述歐姆接觸區形成粗糙表面；

可選的，沿所述第一方向，所述第一位置和所述第二位置的高度差h滿足10nm≤h≤30nm；

可選的，在所述歐姆接觸區制備歐姆接觸電極，包括：

采用沉積或濺射工藝，在所述歐姆接觸區制備疊層設置的多層歐姆接觸電極。

可選的，多層所述歐姆接觸電極包括依次疊層設置的鈦金屬層、鋁金屬層、鎳金屬層和氮化鈦金屬層；

其中，沿所述第一方向，所述鈦金屬層的厚度d1滿足2nm≤d1≤500nm；

所述鋁金屬層的厚度d2滿足2nm≤d2≤500nm；

所述鎳金屬層的厚度d3滿足2nm≤d3≤500nm；

所述氮化鈦金屬層的厚度d4滿足2nm≤d4≤500nm；

可選的，在所述歐姆接觸區制備歐姆接觸電極之后，還包括：

對所述歐姆接觸電極進行高溫熱退火處理；