一种半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种半导体器件及其制备方法，其中，半导体器件包括：衬底，位于衬底上的沟道层，位于沟道层上远离衬底一侧的势垒层，势垒层与沟道层的界面处形成有二维电子气，位于势垒层预设位置处的至少一个凹槽结构，位于势垒层和凹槽结构上远离沟道层一侧的再生长层，再生长层覆盖势垒层和凹槽结构，凹槽结构中再生长层的底部界面与沟道层的上表面相接触，凹槽结构及位于凹槽结构上的再生长层构成凹槽结终端结构，位于势垒层上远离沟道层一侧的源极、栅极和漏极，其中栅极位于源极和漏极之间，且位于凹槽结终端结构远离漏极的一侧。综上，该结构可以保证对栅极边缘处的电场分布进行调节，保证同一晶圆上的半导体器件击穿电压分布均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。
技术介绍
氮化物半导体材料，包括GaN，具有较高的饱和电子迁移速率，高击穿电压和宽禁带宽度，正因为这些特性，基于GaN的高电子迁移率晶体管(HighElectronMobilityTransistor，HEMT)器件吸引了广大研究者与半导体厂商的注意。GaNHEMT器件在未来20年内在高速，高效，高频率通信以及电力电子领域有着极广泛的应用前景。在实际的GaNHEMT中耐压值一般只能达到理论值的20～30％，这是因为靠近漏极的栅极边缘处在漏端施加高压下会出现电场集中的现象，所以在GaNHEMT中器件击穿通常发生在栅极靠近漏极一侧的边缘处。因此，提升器件的耐压能力通常从降低栅极靠近漏极边缘处的电场峰值着手。现有技术中，通过在势垒层中栅极靠近漏极的边缘处挖槽可以降低栅极边缘的电场尖峰，在形成凹槽的过程中，现有技术一般通过控制刻蚀时间来控制凹槽的刻蚀深度，但是由于晶圆不同区域对应的气体浓度等反应条件差异，通过控制刻蚀时间来控制刻蚀的凹槽深度是很困难的，，因此晶圆上不同区域的器件均获得相同的凹槽刻蚀深度是极为困难的，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的沟道层；位于所述沟道层上远离所述衬底一侧的势垒层，所述势垒层与所述沟道层的界面处形成有二维电子气；位于所述势垒层预设位置处的至少一个凹槽结构，所述凹槽结构的底部终止于所述势垒层与所述沟道层的界面处；位于所述势垒层上和所述凹槽结构上远离所述沟道层一侧的再生长层，所述再生长层覆盖所述势垒层和所述凹槽结构，所述凹槽结构中再生长层的底部界面与所述沟道层的上表面相接触，所述凹槽结构及位于所述凹槽结构上的再生长层构成凹槽结终端结构；位于所述势垒层上远离所述沟道层一侧的源极、栅极和漏极，其中所述栅极位于所述源极和所述漏极之间，且位于所述凹槽结终端结构远...

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的沟道层；位于所述沟道层上远离所述衬底一侧的势垒层，所述势垒层与所述沟道层的界面处形成有二维电子气；位于所述势垒层预设位置处的至少一个凹槽结构，所述凹槽结构的底部终止于所述势垒层与所述沟道层的界面处；位于所述势垒层上和所述凹槽结构上远离所述沟道层一侧的再生长层，所述再生长层覆盖所述势垒层和所述凹槽结构，所述凹槽结构中再生长层的底部界面与所述沟道层的上表面相接触，所述凹槽结构及位于所述凹槽结构上的再生长层构成凹槽结终端结构；位于所述势垒层上远离所述沟道层一侧的源极、栅极和漏极，其中所述栅极位于所述源极和所述漏极之间，且位于所述凹槽结终端结构远离所述漏极的边缘一侧。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述再生长层的材料为AlGaN。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述源极、所述栅极和所述漏极的底部与所述势垒层直接接触，所述源极、所述漏极与所述势垒层形成欧姆接触，所述栅极与所述势垒层形成肖特基接触。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极的底部与所述再生长层直接接触，所述栅极与所述再生长层形成肖特基接触。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括源极金属场板，所述源极金属场板用于连接所述源极与所述凹槽结终端结构，并且所述源极金属场板的连接面全部或者部分覆盖所述凹槽结终端结构和所述源极。6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括介质层，所述介质层覆盖所述再生长层、所述栅极和所述凹槽结终端结构，所述源极金属场板通过所述介质层与所述凹槽结终端结构连接。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述源极金属场板下方形成有介质桥。8.根据权利要求1-7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括钝化层，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传佳，
申请(专利权)人：苏州捷芯威半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32