[發(fā)明專利]一種半導體結(jié)構(gòu)及制備方法與應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210097167.9
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114497308A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 呂振興;齊勝利;劉亞柱;趙耀;張麗
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波安芯美半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/24
• 分類號: H01L33/24;H01L33/38;H01L33/32;H01L33/06;H01L33/00
• 代理公司: 上海漢之律師事務所 31378
• 代理人: 周婷婷

本發(fā)明提出了一種半導體結(jié)構(gòu)及制備方法與應用，所述制備方法，至少包括以下步驟：提供一襯底；在所述襯底上形成半導體外延層，且所述半導體外延層包括依次設置的第一類型半導體層、量子阱層和第二類型半導體層；通入第一類型氣體，刻蝕所述半導體外延層一側(cè)的第二類型半導體層、量子阱層以及預設厚度的第一類型半導體層；通入第二類型氣體，刻蝕修復刻蝕后的所述第一類型半導體層，形成修復層；在所述修復層上形成第一電極；以及在所述第二類型半導體層上形成第二電極。本發(fā)明提供的一種半導體結(jié)構(gòu)及制備方法與應用，能有效改善半導體結(jié)構(gòu)電極的歐姆接觸困難的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導體制造領(lǐng)域，具體涉及一種半導體結(jié)構(gòu)及制備方法與應用。

背景技術(shù)

近年來，由于高鋁組分AlGaN基半導體器件在節(jié)能、環(huán)保、便攜性方面的巨大優(yōu)勢，以及在殺菌、安全通信等方面的重要應用，特別是對新冠病毒的滅活作用，高鋁組分AlGaN基的二極管及晶體管的研究備受關(guān)注。然而，高鋁組分的AlGaN具有更大的帶隙和更高的電子親和性，很難實現(xiàn)高質(zhì)量的歐姆接觸，使器件性能受到了限制。此外，隨著AlGaN中鋁含量的增加，由于導電層中載流子濃度較低，接觸問題變得更加困難。

更重要的是，在器件制造的過程中，必須使用等離子蝕刻來制作臺面結(jié)構(gòu)，以暴露AlGaN接觸層。但等離子體蝕刻會對氮化物材料造成多種形式的損傷，導致材料電性能發(fā)生改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種半導體結(jié)構(gòu)及制備方法與應用，能有效改善半導體層和電極之間的歐姆接觸問題，降低接觸電阻，大幅降低了器件的工作電壓，減少了器件產(chǎn)生的熱量，從而提升了器件的應用性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提出一種半導體結(jié)構(gòu)的制備方法，至少包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底上形成半導體外延層，且所述半導體外延層包括依次設置的第一類型半導體層、量子阱層和第二類型半導體層；

通入第一類型氣體，刻蝕所述半導體外延層一側(cè)的第二類型半導體層、量子阱層以及預設厚度的第一類型半導體層；

通入第二類型氣體，刻蝕修復刻蝕后的所述第一類型半導體層，形成修復層；

在所述修復層上形成第一電極；以及

在所述第二類型半導體層上形成第二電極。

可選的，所述第一電極的形成步驟包括，在所述修復層上形成第一歐姆接觸層。

可選的，所述第一歐姆接觸層包括依次設置的鉻層、鋁層、鈦層、鎳層和金層。

可選的，所述第一電極的形成步驟包括，在所述第一歐姆接觸層上形成第一加厚金屬層，且所述第一加厚金屬層暴露所述部分第一歐姆接觸層。

可選的，所述第一電極的形成步驟還包括，在所述第一歐姆接觸層上形成第一電極層，且所述第一加厚金屬層環(huán)繞所述第一電極層。

可選的，所述在襯底上形成半導體外延層步驟還包括，在所述第二類型半導體層上形成帽層。

可選的，所述第一類型氣體為Cl₂與BCl₃的混合氣體。

可選的，所述第二類型氣體為CHF₃、CF₄和SF₆中的一種或多種混合氣體，氣體流量為10-50sccm。

可選的，所述第一類型半導體層刻蝕的預設厚度為200-1000nm。

可選的，所述刻蝕修復時間為100-3000s。

基于上述制備方法，本發(fā)明還提出一種半導體結(jié)構(gòu)，至少包括: