本发明专利技术提供一种HEMT器件及其制备方法，该HEMT器件包括衬底、缓冲层、沟道层、凹槽及势垒层，其中，所述缓冲层覆盖所述衬底的上表面；所述沟道层覆盖所述缓冲层的上表面；多个所述凹槽间隔设置，所述凹槽位于所述沟道层中且开口向上，所述凹槽的底面与所述沟道层的下表面间隔预设距离；所述势垒层覆盖所述沟道层的显露上表面及所述凹槽的内壁和底面。本发明专利技术通过于沟道层中设置多个凹槽，增大了势垒层与沟道层的接触面的面积，使器件中的二维电子气的面积也随之增大，在不改变器件面积的情况下，增大了器件中的单位面积的电流密度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路制造领域，涉及一种hemt器件及其制备方法。
技术介绍
1、gan hemt器件具有许多优势，其中一个就是gan功率器件与硅基功率器件相比具有更高的功率密度，其原因就是gan材料可以承受更大的电压以及algan和gan材料界面的二维电子气浓度很高，电流密度更高，如图1所示，为gan hemt器件的剖面结构示意图，包括缓冲层01、沟道层02及势垒层03。然而二维电子气浓度高是algan/gan材料的固有属性，要进一步提高器件的电流仍然需要增加芯片面积，也就是说无法提高器件的单位面积功率的功率密度。因此，在不考虑材料固有特性，进一步提高gan hemt器件电流密度仍然是一个需要解决的问题。目前，有人提出了多层二维电子气结构，如图2所示，为gan hemt器件的另一种(多层二维电子气结构)剖面结构示意图，包括缓冲层01、沟道层02及势垒层03，在硅基衬底材料上重复外延gan/algan的结构形成多层二维电子气从而增加单位面积的电流密度。然而该方法会增加晶圆厚度以及内部应力，提高破片风险，且要使多层二维电子气同时和电极形成欧姆接触会大大增加工艺和器件结构设计的难度。
2、首先，传统增加器件电流能力的方法是增加芯片面积，虽然方法可以提高器件的电流，但是不能增加器件的单位面积电流密度。此外，多层二维电子气的结构是通过在硅基衬底材料上重复外延gan/algan而形成，该方法会增加晶圆厚度以及内部应力，提高破片风险，且要使多层二维电子气同时和电极形成欧姆接触会大大增加工艺和器件结构设计的难度。
>3、因此，急需寻找一种提升hemt器件中单位面积的电流密度且不影响接触工艺的hemt器件。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种hemt器件及其制备方法，用于解决现有技术中hemt器件的单位面积的电流密度提升困难及增加器件厚度导致接触工艺困难的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供了一种hemt器件，包括：
3、衬底；
4、缓冲层，覆盖所述衬底的上表面；
5、沟道层，覆盖所述缓冲层的上表面；
6、多个间隔设置的凹槽，位于所述沟道层中且开口向上，所述凹槽的底面与所述沟道层的下表面间隔预设距离；
7、势垒层，覆盖所述沟道层的显露上表面及所述凹槽的内壁和底面。
8、可选地，所述缓冲层的上表层中设有沟槽，所述沟槽的开口向上。
9、可选地，所述凹槽位于所述沟槽中。
10、可选地，所述凹槽的底面不低于所述缓冲层的上表面。
11、可选地，所述缓冲层中设置有沟槽，所述凹槽位于所述沟槽的上方。
12、可选地，相邻两个所述沟槽之间的所述缓冲层上方的所述沟道层中还设有所述凹槽。
13、可选地，所述凹槽成阵列排布。
14、本专利技术还提供了一种hemt器件的制备方法，包括以下步骤：
15、提供一衬底，于所述衬底的上表面形成预设厚度的缓冲层；
16、形成覆盖所述缓冲层的显露上表面沟道层，所述沟道层中形成有多个开口向上且间隔设置的凹槽，所述凹槽的底面与所述沟道层的下表面间隔预设距离；
17、形成覆盖所述沟道层显露上表面及所述凹槽内壁和底面的势垒层。
18、可选地，形成所述缓冲层之后，形成所述沟道层之前，还包括于所述缓冲层中形成沟槽的步骤。
19、可选地，形成所述凹槽的方法包括干法刻蚀、湿法刻蚀。
20、如上所述，本专利技术的本专利技术的hemt器件及其制备方法通过于所述沟道层中设置多个间隔设置的所述凹槽，且所述凹槽与所述沟道层下方的所述缓冲层之间夹有预设厚度的所述沟道层，由于所述势垒层覆盖所述沟道层的上表面的同时还覆盖所述凹槽的内壁和底面，从而增大了所述沟道层与所述势垒层接触面的面积，继而使器件中的二维电子气的面积也随之增大，从而在不改变器件面积的情况下，增大了器件的单位面积的电流密度；由于所述凹槽的密度及所述凹槽的深度的变化均会使所述势垒层与所述沟道层的接触面的面积增量发生变化，通过调整所述凹槽的密度及所述凹槽的深度来调节所述势垒层与所述沟道层之间的接触面的面积，继而使器件中的二维电子气的面积增量发生变化，从而可以调节器件的单位面积的电流密度；由于所述凹槽形成于所述沟道层中，对制备器件的晶圆的厚度无影响，不会导致器件中产生较大的内应力，且对形成器件的源极与漏极的接触工艺无影响，具有高度产业利用价值。
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【技术保护点】
1.一种HEMT器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述缓冲层的上表层中设有沟槽，所述沟槽的开口向上。
3.根据权利要求2所述的HEMT器件，其特征在于：所述凹槽位于所述沟槽中。
4.根据权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述凹槽的底面不低于所述缓冲层的上表面。
5.根据权利要求4所述的HEMT器件，其特征在于：所述缓冲层中设置有沟槽，所述凹槽位于所述沟槽的上方。
6.根据权利要求5所述的HEMT器件，其特征在于：相邻两个所述沟槽之间的所述缓冲层上方的所述沟道层中还设有所述凹槽。
7.根据权利要求1所述的HEMT器件，其特征在于：所述凹槽成阵列排布。
8.一种HEMT器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的HEMT器件的制备方法，其特征在于：形成所述缓冲层之后，形成所述沟道层之前，还包括于所述缓冲层中形成沟槽的步骤。
10.根据权利要求8所述的HEMT器件的制备方法，其特征在于：形成所述凹槽的方法包括干法刻蚀、湿法刻蚀。
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【技术特征摘要】
1.一种hemt器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的hemt器件，其特征在于：所述缓冲层的上表层中设有沟槽，所述沟槽的开口向上。
3.根据权利要求2所述的hemt器件，其特征在于：所述凹槽位于所述沟槽中。
4.根据权利要求1所述的hemt器件，其特征在于：所述凹槽的底面不低于所述缓冲层的上表面。
5.根据权利要求4所述的hemt器件，其特征在于：所述缓冲层中设置有沟槽，所述凹槽位于所述沟槽的上方。
6.根据权利要求5所述的hemt...
【专利技术属性】
技术研发人员：王黎明，向师乐，何雍春，
申请(专利权)人：华润微电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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