半导体器件以及半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件以及半导体器件的制造方法，半导体器件的制造方法包括：形成半导体衬底；在所述半导体衬底上形成第一氮化物半导体层；在所述第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成第三氮化物半导体层；在所述第三氮化物半导体层上形成栅极电极；在所述第二氮化物半导体层上第一次形成第四氮化物半导体层，第一次形成的第四氮化物半导体层覆盖所述第三氮化物半导体层和所述栅极电极；在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，能够提高VT/Rsh/IGSS等性能参数的精确度。等性能参数的精确度。等性能参数的精确度。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件以及半导体器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件以及半导体器件的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对高电子迁移率晶体管(high
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electron
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mobility transistors，HEMTs)的深入研究非常普遍，尤其是在大功率开关和高频应用方面。对HEMT功率器件而言，阈值电压(VT)、方块电阻(Rsh)和漏电流(IGSS)等是非常关键的性能参数。
[0003]因此，如何保证HEMT功率器件的VT/Rsh/IGSS等性能参数的精确度也就十分重要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种半导体器件以及半导体器件的制造方法，能够提高VT/Rsh/IGSS等性能参数的精确度。
[0005]本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，包括：
[0006]形成半导体衬底；
[0007]在所述半导体衬底上形成第一氮化物半导体层；
[0008]在所述第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层；
[0009]在所述第二氮化物半导体层上形成第三氮化物半导体层；
[0010]在所述第三氮化物半导体层上形成栅极电极；
[0011]在所述第二氮化物半导体层上第一次形成第四氮化物半导体层，第一次形成的第四氮化物半导体层覆盖所述第三氮化物半导体层和所述栅极电极；
[0012]在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层；
[0013]在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极。
[0014]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层，包括：
[0015]在第一次形成的第四氮化物半导体层上形成光罩层，其中，第一次形成的第四氮化物半导体层部分裸露于所述光罩层；
[0016]基于所述光罩层对第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分进行刻蚀，得到刻蚀后的第四氮化物半导体层；
[0017]在所述刻蚀后的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层。
[0018]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分位于所述栅极电极的第一侧和/或所述栅极电极的第二侧。
[0019]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，包括：
[0020]在所述第二氮化物半导体层上位于所述栅极电极的第一侧形成源极电极；以及，
[0021]在所述第二氮化物半导体层上位于所述栅极电极的第二侧形成漏极电极。
[0022]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分与所述第三氮化物半导体层之间间隔预设距离，所述预设距离大于零。
[0023]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述方法还包括：
[0024]在所述第二氮化物半导体层上形成外延层，所述外延层覆盖所述第二氮化物半导体层、所述第三氮化物半导体层、所述栅极电极和所述第四氮化物半导体层。
[0025]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，包括：
[0026]在所述第二氮化物半导体层上形成贯穿所述第四氮化物半导体层的源极电极；和/或，
[0027]在所述第二氮化物半导体层上形成贯穿所述第四氮化物半导体层的漏极电极。
[0028]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述第一氮化物半导体层为氮化镓层。
[0029]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述第二氮化物半导体层为氮化铝镓层。
[0030]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述第三氮化物半导体层为P型氮化镓层。
[0031]根据本专利技术提供的一种半导体器件的制造方法，所述第四氮化物半导体层为氮化铝层。
[0032]本专利技术还提供了一种半导体器件，所述半导体器件通过本专利技术的半导体器件的制造方法制造得到，所述半导体器件包括：
[0033]半导体衬底；
[0034]第一氮化物半导体层，设置于半导体衬底上；
[0035]第二氮化物半导体层，设置于所述第一氮化物半导体层上；
[0036]第三氮化物半导体层，设置于所述第二氮化物半导体层上；
[0037]栅极电极，设置于所述第三氮化物半导体层上；
[0038]第四氮化物半导体层，设置于所述第二氮化物半导体层上，所述第四氮化物半导体层覆盖所述第三氮化物半导体层和所述栅极电极。
[0039]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第四氮化物半导体层包括至少一个阶梯结构，所述至少一个阶梯结构设置在所述栅极电极的第一侧和/或所述栅极电极的第二侧；
[0040]所述阶梯结构包括：
[0041]第一部分，设置于所述第二氮化物半导体层上；
[0042]第二部分，设置于所述第一部分上，所述第二部分沿预设方向的长度小于所述第一部分沿所述预设方向的长度，所述预设方向与所述源极电极和所述漏极电极之间的连线平行。
[0043]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第一部分与所述第三氮化物半导体层邻接。
[0044]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第二部分与所述第三氮化物半导体层邻接。
[0045]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述源极电极和/或所述漏极电极贯穿所述
第四氮化物半导体层与所述第二氮化物半导体层连接。
[0046]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述半导体器件还包括：
[0047]外延层，所述外延层覆盖所述第二氮化物半导体层、所述第三氮化物半导体层、所述栅极电极和所述第四氮化物半导体层。
[0048]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第一氮化物半导体层为氮化镓层。
[0049]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第二氮化物半导体层为氮化铝镓层。
[0050]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第三氮化物半导体层为P型氮化镓层。
[0051]根据本专利技术提供的一种半导体器件，所述第四氮化物半导体层为氮化铝层。
[0052]本专利技术实施例的半导体器件以及半导体器件的制造方法，半导体器件的制造方法包括：形成半导体衬底；在所述半导体衬底上形成第一氮化物半导体层；在所述第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成第三氮化物半导体层；在所述第三氮化物半导体层上形成栅极电极；在所述第二氮化物半导体层上第一次形成第四氮化物半导体层，第一次形成的第四氮化物半导体层覆盖所述第三氮化物半导体层和所述栅极电极；在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，通过至少两次形成第四氮化物半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：形成半导体衬底；在所述半导体衬底上形成第一氮化物半导体层；在所述第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成第三氮化物半导体层；在所述第三氮化物半导体层上形成栅极电极；在所述第二氮化物半导体层上第一次形成第四氮化物半导体层，第一次形成的第四氮化物半导体层覆盖所述第三氮化物半导体层和所述栅极电极；在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层；在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述在第一次形成的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层，包括：在第一次形成的第四氮化物半导体层上形成光罩层，其中，第一次形成的第四氮化物半导体层部分裸露于所述光罩层；基于所述光罩层对第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分进行刻蚀，得到刻蚀后的第四氮化物半导体层；在所述刻蚀后的第四氮化物半导体层上第二次形成第四氮化物半导体层。3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分位于所述栅极电极的第一侧和/或所述栅极电极的第二侧。4.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，包括：在所述第二氮化物半导体层上位于所述栅极电极的第一侧形成源极电极；以及，在所述第二氮化物半导体层上位于所述栅极电极的第二侧形成漏极电极。5.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，第一次形成的第四氮化物半导体层的裸露部分与所述第三氮化物半导体层之间间隔预设距离，所述预设距离大于零。6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第二氮化物半导体层上形成外延层，所述外延层覆盖所述第二氮化物半导体层、所述第三氮化物半导体层、所述栅极电极和所述第四氮化物半导体层。7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述在所述第二氮化物半导体层上形成源极电极和漏极电极，包括：在所述第二氮化物半导体层上形成贯穿所述第四氮化物半导体层的源极电极；和/或，在所述第二氮化物半导体层上形成贯穿所述第四氮化物半导体层的漏极电极。8.根据权利要求1
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7任一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第一氮化物半导体层为氮化镓层。9.根据权利要求1
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7任一项所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述第二氮化物半导体层为氮化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，杜子明，杜卫星，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：