[發明專利]高壓超結HEMT器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202211410573.2
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115799329A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 吳龍江
• 申請（專利權）人: 深圳天狼芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

1.一種高壓超結HEMT器件，其特征在于，包括：

半導體襯底；

反偏隔離層、漂移層，設于所述半導體襯底的正面，所述反偏隔離層分別與所述半導體襯底和所述漂移層形成PN結；

緩沖層，設于所述反偏隔離層和所述漂移層上；

中介金屬層，設于所述漂移層上，且與所述緩沖層接觸；

溝道層，設于所述緩沖層上，且所述溝道層的第一側與中介金屬層接觸；

勢壘層，設于所述溝道層上，且所述勢壘層的第一側與中介金屬層接觸；

源極，設于所述溝道層上，且與所述勢壘層的第二側接觸；其中，所述第二側與所述第一側相對；

柵極，設于所述勢壘層上；

漏極，設于所述半導體襯底的背面。

2.如權利要求1所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，所述半導體襯底、所述漂移層為N型碳化硅；

所述反偏隔離層為P型碳化硅。

3.如權利要求1所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，所述源極包括填充金屬層和連接金屬層；

所述填充金屬層自所述勢壘層的上表面延伸至所述溝道層；

所述連接金屬層設置在所述勢壘層的上方并與所述填充金屬層連接。

4.如權利要求1所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，所述柵極的材料為肖特基金屬，所述源極和所述漏極的材料為歐姆金屬。

5.如權利要求1所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，所述勢壘層的材料為氮化鋁鎵，所述溝道層的材料為氮化鎵。

6.如權利要求1所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，還包括P型蓋帽層；

所述P型蓋帽層設于所述勢壘層與所述柵極之間。

7.如權利要求6所述的高壓超結HEMT器件，其特征在于，所述P型蓋帽層的材料為P型氮化鎵材料。

8.一種高壓超結HEMT器件的制備方法，其特征在于，包括：

沉積半導體襯底；

在所述半導體襯底的正面沉積反偏隔離層和漂移層；

在所述反偏隔離層和所述漂移層的正面依次沉積緩沖層、溝道層、勢壘層和P型蓋帽層；所述反偏隔離層用于分別與所述半導體襯底和所述漂移層形成PN結；

刻蝕所述P型蓋帽層的邊緣；

對所述勢壘層的第一側進行刻蝕，直至暴露所述溝道層，以形成第一溝槽；

對所述勢壘層、所述溝道層和所述緩沖層的第二側進行刻蝕，直至暴露所述漂移層，以形成第二溝槽；所述第二側與所述第一側相對；

在所述第一溝槽填充金屬材料形成源極，在所述第二溝槽填充金屬材料形成中介金屬層，并在所述P型蓋帽層上形成柵極；

在所述半導體襯底的背面構造漏極。

9.如權利要求8所述的高壓超結HEMT器件的制備方法，其特征在于，所述沉積半導體襯底包括：

依次沉積若干第一外延層以用于組成所述半導體襯底，并在每層所述第一外延層形成后向所述第一外延層注入N型離子。

10.如權利要求8所述的高壓超結HEMT器件的制備方法，其特征在于，

所述在所述半導體襯底的正面沉積反偏隔離層和漂移層包括：

在所述半導體襯底的正面依次沉積若干第二外延層，并將所述第二外延層劃分為第一功能區和第二功能區，且在每層所述第二外延層形成后分別向所述第一功能區注入P型離子以用于組成所述反偏隔離層，向所述第二功能區注入N型離子以用于組成所述漂移層。