半导体器件及其制作方法技术

本申请实施例提供一种半导体器件及其制作方法，该半导体器件包括衬底、形成于衬底上的外延层以及依次形成于外延层远离衬底一侧的多层栅介质层。其中，各层栅介质层上开设有贯穿其中的栅凹槽，且各栅介质层上的栅凹槽的侧壁呈斜坡状。如此，通过多层栅介质层上的侧壁呈斜坡状的栅凹槽，可减缓电场在栅凹槽处的变化幅度，避免电场在栅凹槽处出现突变，从而改善电场尖峰效应，提高器件可靠性。

Semiconductor device and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制作方法
本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体器件及其制作方法。
技术介绍
GaNHEMT器件工作时电场在器件中分布不均，器件栅极边缘电场明显高于其它区域电场，在器件正常工作条件下可高达107V/cm。目前虽已有GaN基HEMT功率器件产品出售，但GaN基HEMT器件的稳定性和可靠性问题层出不穷，阻碍了全面而广泛的商业应用，因此，提高器件稳定性与可靠性迫在眉睫。目前，研究发现，受材料生长质量、制备加工技术和器件结构等诸多因素的限制，GaN基HEMT的整体性能，尤其是电学可靠性，受栅极漏电流和材料表面(或界面)缺陷的制约。在射频信号的驱动下，器件栅极一旦正偏，就会导致栅极电流呈指数增加，造成肖特基接触的退化。当器件在射频信号下连续工作时，较高的栅极漏电会影响器件长期工作的可靠性，降低器件的击穿电压和功率附加效益，增加噪声系数。虽然目前国内外产业界对电学退化现象进行了大量研究，并提出了诸多退化机制，但器件的电学特性退化现象有多重表现形式，迄今为止，尚无一种完整理论可同时解释所有的退化现象。同时，在器件的电学特性退本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：/n衬底；/n形成于所述衬底上的外延层；/n依次形成于所述外延层远离所述衬底一侧的多层栅介质层；/n其中，各所述栅介质层上开设有贯穿其中的栅凹槽，且各所述栅介质层上的栅凹槽的侧壁呈斜坡状，各所述栅凹槽的远离所述外延层的开口的宽度大于靠近所述外延层的开口的宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
衬底；
形成于所述衬底上的外延层；
依次形成于所述外延层远离所述衬底一侧的多层栅介质层；
其中，各所述栅介质层上开设有贯穿其中的栅凹槽，且各所述栅介质层上的栅凹槽的侧壁呈斜坡状，各所述栅凹槽的远离所述外延层的开口的宽度大于靠近所述外延层的开口的宽度。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述多层栅介质层中，包含至少两层具有不同致密度介质材料的栅介质层，且包含至少两层栅介质层的栅凹槽侧壁的倾斜角度不相同。


3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述多层栅介质层中，由靠近所述外延层向远离所述外延层的方向上，各层所述栅介质层的介质材料致密度逐渐减小，且各层所述栅介质层的栅凹槽侧壁的倾斜角度逐渐减小。


4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述多层栅介质层中，与所述外延层接触的下层栅介质层的栅凹槽侧壁的倾斜角度为70度-80度，除所述下层栅介质层之外的其他栅介质层的倾斜角度为30度-70度。


5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述多层栅介质层中，与所述外延层接触的下层栅介质层的厚度，小于除所述下层栅介质层之外的其他栅介质层的厚度。


6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述多层栅介质层中，由靠近所述外延层向远离所述外延层的方向上，各层所述栅介质层的厚度逐渐增大。


7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙希国，李敏，邹鹏辉，刘胜厚，张辉，蔡仙清，卢益锋，
申请(专利权)人：厦门市三安集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35