【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体器件，更具体地，涉及一种半导体器件及其制造方法。
技术介绍
1、目前，在电流型ac-dc整流器或dc-ac逆变器中，单向导通双向阻断开关拥有广阔的应用前景，其中，具有反向阻断功能的器件在电源保护、逆变器和电机控制等领域存在较大的市场需求。
2、氮化镓高电子迁移率晶体管(gallium nitride high electron mobilitytransistor,gan hemt)具有工作频率高、击穿电压高、耐高温、导通电阻小、电子迁移率高等优异的特性，在高温、强辐射等恶劣环境下，gan hemt器件的性能依然能够保持稳定，因此，将gan hemt器件应用在电源保护、逆变器和电机控制等领域会是一个不错的选择。
3、然而，gan hemt器件本身具有反向导通的能力，难以实现反向阻断的功能。因此，需要提供一种新的半导体器件及其制造方法以改善上述问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开提供了一种半导体器件及其制造方法，通过在漏极处形成金属-绝缘体-半导体(metal-insulator-semiconductor,mis)结构，从而让器件实现了反向阻断功能。
2、根据本公开实施例的一方面，提供了一种半导体器件，包括：
3、沟道层；
4、势垒层，位于所述沟道层上，所述势垒层与所述沟道层接触形成二维电子气沟道；
5、第一凹槽，自所述势垒层表面延伸至所述沟道层；
6、隔离介质层，至少部分
7、栅极、源极和漏极，
8、其中，所述漏极设置在所述第一凹槽中，包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述沟道层形成欧姆接触，
9、所述第二部分与所述沟道层之间夹设所述隔离介质层，且所述第二部分与所述势垒层之间夹设所述隔离介质层，
10、所述源极的电位高于所述漏极的电位时，所述漏极的第二部分、所述隔离介质层以及所述沟道层阻断所述二维电子气沟道。
11、可选地，所述第二部分与所述隔离介质层构成场板结构，
12、在所述第一凹槽处，所述场板结构用于调节所述势垒层、所述沟道层以及所述隔离介质层相交处的电场。
13、可选地，还包括：
14、缓冲层，所述沟道层位于所述缓冲层与所述势垒层之间；以及
15、埋层，位于所述缓冲层中，所述沟道层与所述埋层被所述缓冲层隔开，且所述埋层与所述缓冲层的接触位置形成耗尽区，
16、其中，至少部分所述埋层在所述沟道层表面的正投影与所述漏极在所述沟道层表面的正投影重合。
17、可选地，沿所述漏极朝向所述源极的方向，所述埋层靠近所述源极的端部超过所述势垒层、所述沟道层以及所述隔离介质层的相交处。
18、可选地，所述栅极包括堆叠在所述势垒层上的盖层与栅极导体，
19、所述盖层的材料包括p型掺杂的gan。
20、可选地，所述栅极贯穿所述势垒层，所述栅极包括栅极导体以及位于所述栅极导体和所述沟道层之间的栅介质层，
21、其中，所述势垒层与所述栅极导体被所述栅介质层隔开。
22、可选地，所述源极位于所述势垒层上，并与所述势垒层形成欧姆接触。
23、根据本公开实施例的另一方面，提供了一种半导体器件的制造方法，包括：
24、形成沟道层；
25、在所述沟道层上形成势垒层，所述势垒层与所述沟道层接触形成二维电子气沟道；
26、形成第一凹槽，所述第一凹槽自所述势垒层的表面延伸至所述沟道层；
27、形成隔离介质层，至少部分所述隔离介质层自所述第一凹槽的侧壁延伸至所述第一凹槽的部分底面上；以及
28、形成栅极、源极和漏极；
29、其中，所述漏极设置在所述第一凹槽中，包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述沟道层形成欧姆接触，
30、所述第二部分与所述沟道层之间夹设所述隔离介质层，且所述第二部分与所述势垒层之间夹设所述隔离介质层，
31、所述源极的电位高于所述漏极的电位时，所述漏极的第二部分、所述隔离介质层以及所述沟道层阻断所述二维电子气沟道。
32、可选地，还包括在形成所述沟道层之前，形成缓冲层与埋层，
33、所述沟道层位于所述缓冲层与所述势垒层之间，所述埋层位于所述缓冲层中，所述沟道层与所述埋层被所述缓冲层隔开，且所述埋层与所述缓冲层的接触位置形成耗尽区，
34、其中，至少部分所述埋层在所述沟道层表面的正投影与所述漏极在所述沟道层表面的正投影重合。
35、可选地，沿所述漏极朝向所述源极的方向，所述埋层靠近所述源极的端部超过所述势垒层、所述沟道层以及所述隔离介质层的相交处。
36、可选地，形成所述缓冲层与所述埋层的步骤包括：
37、在衬底上形成第一缓冲层；
38、在所述第一缓冲层上形成埋层，所述埋层覆盖部分所述第一缓冲层的表面；以及
39、形成覆盖所述第一缓冲层与所述埋层的第二缓冲层，所述第一缓冲层与所述第二缓冲层构成所述缓冲层并将所述埋层包围。
40、可选地，形成所述缓冲层与所述埋层的步骤包括：
41、在衬底上形成第一缓冲层；
42、在所述第一缓冲层中形成第二凹槽；
43、在所述第二凹槽中形成埋层；以及
44、形成覆盖所述第一缓冲层与所述埋层的第二缓冲层，所述第一缓冲层与所述第二缓冲层构成所述缓冲层并将所述埋层包围。
45、上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
46、通过在沟道层与势垒层组成的叠层结构中形成凹槽，并在凹槽内设置隔离介质层与漏极，其中，该凹槽自势垒层的表面延伸至沟道层，从而截断了沟道层中的二维电子气沟道。漏极的第一部分与沟道层形成欧姆接触，漏极的第二部分通过隔离介质层分别与沟道层和势垒层隔开，在凹槽处，漏极的第二部分、隔离介质层以及沟道层构成mis结构。当源极电位高于漏极电位(vsd＞0)时，由于源极与漏极第一部分之间的二维电子气沟道被截断，电流无法流向漏极，从而实现了反向阻断功能。
47、进一步地，由于漏极的第二部分与隔离介质层构成场板结构，该场板结构用于调节位于第一凹槽处的隔离介质层、势垒层以及沟道层三者相交处的电场，在反向阻断状态下，场板结构可以降低相交处的电场，避免半导体器件在相交处提前击穿。
48、在一些实施例中，通过在缓冲层中设置与漏极位置对应的浮空埋层，该浮空埋层与缓冲层的接触区域形成耗尽区，在器件的反向阻断状态下，随着源极电压不断升高，耗尽区的面积随之扩展，耗尽区与场板结构协作调节相交处的电场，避免半导体器件在相交处提前击穿。进一步地，浮空埋层靠近源极的端部超过该相交处预设距离，从而保证耗尽区的扩展面积足够屏蔽相交处的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二部分与所述隔离介质层构成场板结构，
3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，沿所述漏极朝向所述源极的方向，所述埋层靠近所述源极的端部超过所述势垒层、所述沟道层以及所述隔离介质层的相交处。
5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件，其中，所述栅极包括堆叠在所述势垒层上的盖层与栅极导体，
6.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件，其中，所述栅极贯穿所述势垒层，所述栅极包括栅极导体以及位于所述栅极导体和所述沟道层之间的栅介质层，
7.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件，其中，所述源极位于所述势垒层上，并与所述势垒层形成欧姆接触。
8.一种半导体器件的制造方法，包括：
9.根据权利要求8所述的制造方法，还包括在形成所述沟道层之前，形成缓冲层与埋层，
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，沿所述漏极朝向所述源极的方向，所述埋层靠近所述源极的端
11.根据权利要求9或10所述的制造方法，其中，形成所述缓冲层与所述埋层的步骤包括：
12.根据权利要求9或10所述的制造方法，其中，形成所述缓冲层与所述埋层的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二部分与所述隔离介质层构成场板结构，
3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，沿所述漏极朝向所述源极的方向，所述埋层靠近所述源极的端部超过所述势垒层、所述沟道层以及所述隔离介质层的相交处。
5.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件，其中，所述栅极包括堆叠在所述势垒层上的盖层与栅极导体，
6.根据权利要求1至4任一项所述的半导体器件，其中，所述栅极贯穿所述势垒层，所述栅极包括栅极导体以及位于所述栅极导体和所述沟道层之间的栅介质层，
【专利技术属性】
技术研发人员：张成，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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