[發明專利]無金歐姆接觸電極、半導體器件和射頻器件及其制法

在審

• 申請號: 202111136252.3
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113889534A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 蔣洋;汪青;于洪宇;鄭韋志;杜方洲
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/778;H01L29/45;H01L21/336;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: 付興奇

一種無金歐姆接觸電極、半導體器件和射頻器件及其制法，屬于射頻器件領域。該形成于半導體器件的外延結構上的無金歐姆接觸電極包括：接觸層，堆疊于所述外延結構的頂表面；金屬帽層，堆疊于所述接觸層之上。其中，接觸層包括合金結構、含硅結構或含低功函金屬結構。該無金歐姆接觸電極具有低的歐姆接觸電阻，從而在基于其制作射頻器件時，可以降低導通電阻，進而有助于獲得輸出功率的改善的效果。

技術領域

本申請涉及射頻器件領域，具體而言，涉及一種無金歐姆接觸電極、半導體器件和射頻器件及其制法。

背景技術

近年來，基于InAlN的射頻器件已逐漸嶄露頭角。其在5G、雷達以及毫米波通信方面有非常廣泛的應用。

但是，目前基于InAlN的射頻器件普遍存在諸如導通電阻過高的問題。

發明內容

本申請提供了一種無金歐姆接觸電極、半導體器件和射頻器件及其制法。該方案能夠部分或全部地改善、甚至解決InAlN的射頻器件導通電阻過高的問題。

本申請是這樣實現的：

在第一方面，本申請的示例提供了一種形成于半導體器件的外延結構上的無金歐姆接觸電極。

無金歐姆接觸電極包括：

接觸層，堆疊于外延結構的頂表面；

金屬帽層，堆疊于接觸層之上；

其中，接觸層包括合金結構、含硅結構或含低功函金屬結構。

根據本申請的一些示例，金屬帽層的材料包括TiN、Ti、Ta或W；和/或，接觸層具有以下任意一項的限定：

第一限定、合金結構包括Ti_xAl_1-x、Ta_xAl_1-x、Ti_xAlySi_1-x-y或Ta_xAlySi_1-x-y；

第二限定、含硅結構包括從頂表面依次疊層布置的Si/Ti/Al、Si/Ta/Al、Si/Ti_xAl_1-x、Si/Ta_xAl_1-x或對頂表面進行硅摻雜形成的硅摻雜層；

第三限定、含低功函金屬結構包括從頂表面依次疊層布置的Sc/Ti/Al、Sc/Ta/Al、Sc/Ti_xAl_1-x、Sc/Ta_xAl_1-x、Ti_xAlySc_1-x-y、Ta_xAlySc_1-x-y、La/Ti/Al、La/Ta/Al、La/Ti_xAl_1-x、La/Ta_xAl_1-x、Ti_xAlyLa_1-x-y或Ta_xAlyLa_1-x-y。

在第二方面，本申請示例提出了一種半導體器件，其具有外延結構和如上述的無金歐姆接觸電極。其中，無金歐姆接觸電極形成于外延結構的頂表面。

根據本申請的一些示例，半導體器件是功率器件或射頻器件；和/或，半導體器件包括絕緣柵型場效應晶體管、HEMT器件、MIS-HEMT器件、絕緣柵型HEMT器件。

根據本申請的一些示例，無金歐姆接觸電極從頂表面凸出設置或者至少部分從頂表面嵌入至外延結構中；和/或，外延結構具有柵凹槽，且柵凹槽從頂表面凹陷，柵極形成于柵凹槽之上。

可選地，外延結構具有柵凹槽，且柵凹槽從頂表面凹陷，柵凹槽的表面具有柵介質層，柵極形成于柵介質層之上。