半导体器件以及制造半导体器件的方法技术

氮化物型的半导体器件包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、栅极电极、第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极。缓冲体设置在衬底上，并包括至少一层的氮化物半导体化合物。氮化物半导体化合物掺杂有受体，并位于缓冲体的最顶部。第一氮化物半导体层设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一氮化物半导体层上。栅极电极、第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上。第一源极/漏极电极的轮廓和第二源极/漏极电极的轮廓相对于栅极呈现不对称，使得第一源极/漏极电极的底面相对于栅极电极比第二源极/漏极电极的底面更深。电极比第二源极/漏极电极的底面更深。电极比第二源极/漏极电极的底面更深。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件以及制造半导体器件的方法
本申请是2020年12月18日提交的题为“半导体器件以及制造半导体器件的方法”的中国专利申请202080004016.3的分案申请。


[0001]本专利技术总体来说为涉及半导体器件。更具体地说，本专利技术涉及具有高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor；HEMT)的半导体器件，其具有向下延伸的源极/漏极或是屏蔽层，以改善动态导通电阻的峰值问题。

技术介绍

[0002]近年来，对高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor；HEMT)的深入研究已开始非常普遍，特别是在高功率开关和高频方面的应用。HEMT可利用具有不同带隙的两种材料，在其之间形成异质结界面，借以形成量子阱结构，如此可容纳二维电子气区，从而满足高功率/高频率器件的要求。除了HEMT之外，具有异质结构的器件的实例还包括异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistor；HBT)、异质结场效应晶体管(heterojunction field effect transistor；HFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)或调制掺杂场效应管(modulation
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doped FET；MODFET)。当前，需要提高HMET器件的成品率，从而能使适合于大规模生产。

技术实现思路

[0003]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第一源极/漏极电极、第二源极/漏极电极以及栅极电极。缓冲体设置在衬底上，并包括至少一层的氮化物半导体化合物，其中氮化物半导体化合物掺杂有受体，并位于缓冲体的最顶部。第一氮化物半导体层设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一氮化物半导体层上，并且具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。第一源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上，其中第一源极/漏极电极向下延伸至低于第一氮化物半导体层的位置，以与缓冲体的最顶部形成至少一第一界面，并且与缓冲体的至少一层的氮化物半导体化合物接触。第二源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上，栅极电极设置在第二氮化物半导体层上，并位在第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极之间。
[0004]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第一源极/漏极电极、第二源极/漏极电极以及栅极电极。缓冲体设置在衬底上，并包括至少一层的氮化物半导体化合物，其中氮化物半导体化合物掺杂有受体，并位于缓冲体的最顶部。第一氮化物半导体层设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一氮化物半导体层上，并且具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。第一源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上，其中第一源极/漏极电极向下延伸至低于第一氮化物半导体层的位置，以与缓冲体的最顶部形成至
少一第一界面，并且与缓冲体的至少一层的氮化物半导体化合物接触。第二源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上，栅极电极设置在第二氮化物半导体层上，并位在第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极之间。
[0005]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤。在衬底上形成缓冲体，其中缓冲体在其最顶部至少包括p型III
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V族半导体化合物。在缓冲体上形成第一氮化物半导体层。在第一氮化物半导体层上形成第二氮化物半导体层，其中第二氮化物半导体层具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。在第一氮化物半导体层和第二氮化物半导体层中形成至少一个穿孔，以暴露出缓冲体的最顶部。在第二氮化物半导体层上形成第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极，其中第二源极/漏极电极位于穿孔内，使得第二源极/漏极电极与所述缓冲体的被暴露出的最顶部形成界面。在第二氮化物半导体层上且在第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极之间形成栅极电极。
[0006]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第一源极/漏极电极、第二源极/漏极电极以及栅极电极。缓冲体设置在衬底上，并包括至少一层的III
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V族半导体化合物，其中III
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V族半导体化合物掺杂有受体，并位于缓冲体的最顶部。第一氮化物半导体层设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一氮化物半导体层上，且具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙，以在缓冲体的最顶部形成二维电子气区域。第一源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层和二维电子气区域上。第二源极/漏极电极设置在缓冲体的最顶部上，并与缓冲体的最顶部接触，其中第二源极/漏极电极从低于二维电子气区域的第一位置向上延伸到高于二维电子气区域的第二位置。栅极电极设置在第二氮化物半导体层上，并位在第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极之间。
[0007]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、栅极电极、第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极。缓冲体设置在衬底上，并包括至少一层的氮化物半导体化合物，其中氮化物半导体化合物掺杂有受体，并位于缓冲体的最顶部。第一氮化物半导体层设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一氮化物半导体层上，且具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。栅极电极设置在第二氮化物半导体层上。第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极设置在第二氮化物半导体层上，并位于栅极电极的相对两侧，其中第一源极/漏极电极的轮廓和第二源极/漏极电极的轮廓相对于栅极呈现不对称，使得第一源极/漏极电极的底面相对于栅极电极比第二源极/漏极电极的底面更深。
[0008]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，其特征在于，包括包括以下步骤。在衬底上形成缓冲体，其中缓冲体在其最顶部至少包括p型III
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V族半导体化合物。形成第一氮化物半导体层，其设置在缓冲体上。形成第二氮化物半导体层，其在第一氮化物半导体层上，且第二氮化物半导体层具有的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。形成第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极，其在第二氮化物半导体层上，其中第一源极/漏极电极形成为比第二源极/漏极电极更深，使得第一源极/漏极电极与缓冲体的最顶部形成界面。形成栅极电极，其在第二氮化物半导体层上，且在第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极之间。
[0009]根据本揭露内容的一个方面，提供了一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括衬底、缓冲体、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第一源极/漏极电极、第一共形层、第一导电填充物、第二源极/漏极电极、第二共形层、第二导电填充物以及栅极电极。缓冲体设置在衬底上。第一氮化物半导体层，设置在缓冲体上。第二氮化物半导体层设置在第一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】
1.一种氮化物型的半导体器件，其特征在于，包括：衬底；缓冲体，设置在所述衬底上，并包括至少一层的氮化物半导体化合物，其中所述氮化物半导体化合物掺杂有受体，并位于所述缓冲体的最顶部；第一氮化物半导体层，设置在所述缓冲体上；第二氮化物半导体层，设置在所述第一氮化物半导体层上，且具有的带隙大于所述第一氮化物半导体层的带隙；栅极电极，设置在所述第二氮化物半导体层上；以及第一源极/漏极电极和第二源极/漏极电极，设置在所述第二氮化物半导体层上，并位于所述栅极电极的相对两侧，其中所述第一源极/漏极电极的轮廓和所述第二源极/漏极电极的轮廓相对于栅极呈现不对称，使得所述第一源极/漏极电极的底面相对于所述栅极电极比所述第二源极/漏极电极的底面更深。2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极的底表面比所述缓冲体的所述最顶部的最顶表面更深。3.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极穿过所述第一氮化物半导体层和所述第二氮化物半导体层，并且所述第二氮化物半导体层接收所述第二源极/漏极电极，使得所述第一源极/漏极电极的所述底面比所述第二源极/漏极电极的所述底面更深。4.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极的所述底面比所述第二源极/漏极电极的所述底面更深，使得所述第一源极/漏极电极和所述缓冲体的所述最顶部之间的电位差小于所述第二源极/漏极电极和所述缓冲体的所述最顶部之间的电位差。5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极相对于所述栅极结构具有的形状不同于所述第二源极/漏极电极具有的形状。6.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极和所述第二源极/漏极电极从高于所述第二氮化物半导体层的相同位置向下延伸，且所述第一源极/漏极电极的向下延伸长度大于所述第二源极/漏极电极的向下延伸长度。7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极向下延伸至所述缓冲体的所述最顶部的厚度内的位置，且所述第二源极/漏极电极向下延伸至所述第二氮化物半导体层的厚度内的位置。8.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极比所述第二源极/漏极电极更靠近所述缓冲体的所述最顶部。9.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极的横向长度大于所述第二源极/漏极电极的横向长度。10.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极的侧壁相对于所述栅极电极比所述第二源极/漏极电极的侧壁更倾斜。11.如权利要求26所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极包括第一导电填充物，而所述第二源极/漏极电极包含第二导电填充物，且所述第一导电填充物的厚度大于所述第二导电填充物的厚度。
12.如权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述第一导电填充物的形状与所述第二导电填充物的形状不同。13.如权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述第一源极/漏极电极包括第一共形层，所述第二源极/漏极电极包括第二共形层，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝荣晖，陈扶，何川，黄敬源，
申请(专利权)人：英诺赛科苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：