p型栅增强型HEMT器件及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108962752A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201811028597.5(22)申请日2018.09.04(71)申请人苏州能屋电子科技有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区星湖街218号生物纳米园A4楼110B室(72)发明人张宝顺徐宁杜仲凯(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人王锋赵世发(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L29/06(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称p型栅增强型HEMT器件及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种p型栅增强型HEMT器件及其制作方法。所述的制作方法包括制作异质结的步骤以及制作与异质结配合的栅极、源极、漏极的步骤；以及在异质结上形成第三半导体并对非栅下区域的第三半导体进行减薄处理，之后将非栅下区域内的第三半导体转化为第四半导体，并保留位于栅下区域的第三半导体，第四半导体为高阻半导体。本发明提供的制作方法不需要二次外延，也不需要对器件的栅下区域进行刻蚀，避免了因刻蚀工艺引入的均匀性、重复性和引入损伤问题，同时通过对器件栅下区域以外的有源区进行部分刻蚀，减少损伤。CN108962752ACN108962752A权利要求书1/2页1.一种p型栅增强型HEMT器件的制作方法，包括制作异质结的步骤以及制作与异质结配合的栅极、源极、漏极的步骤；所述异质结包含第一半导体和第二半导体，所述第二半导体形成于第一半导体上，且所述第二半导体具有宽于第一半导体的带隙，所述异质结中形成有二维电子气；其特征在于还包括：在所述异质结上形成第三半导体；设所述第三半导体的栅下区域为第一区域，其余区域为第二区域，并将分布在第二区域的部分第三半导体刻蚀去除，使第二区域内第三半导体的厚度小于第一区域内第三半导体的厚度；将第二区域内的第三半导体转化为第四半导体，所述第四半导体为高阻半导体，并保留位于第一区域的第三半导体，用以将所述异质结中栅下区域的二维电子气耗尽。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于还包括：在所述异质结上形成所述第三半导体后，在所述第三半导体的第一区域上制作栅极，之后将第二区域内的第三半导体转化为第四半导体。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于还包括：在将所述第二区域的第三半导体转化为第四半导体后，在保留于第一区域的第三半导体上制作栅极。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：至少采用氢等离子体处理、氢离子注入、n型杂质注入补偿中的任意一种方式将所述第二区域的第三半导体转化为第四半导体。5.根据权利要求1或4所述的制作方法，其特征在于：所述第三半导体为p型半导体，第四半导体为高阻半导体；优选的，所述p型半导体的材质包括p-GaN，p-AlGaN、p型金刚石和p-NiO中的任意一种；所述高阻半导体的材质包括高阻GaN、高阻AlGaN、高阻金刚石和高阻NiO中的任意一种。6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：位于第一区域的第三半导体的厚度为10nm-1μm，位于第二区域的第三半导体的厚度为9nm-999nm。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：至少采用反应离子刻蚀、等离子体刻蚀、电感耦合等离子体刻蚀、物理轰击、湿法腐蚀、先氧化后湿法腐蚀中的任意一种方式将分布在第二区域的部分第三半导体刻蚀去除。8.由权利要求1-7中任一项所述的制作方法制作的p型栅增强型HEMT器件。9.一种p型栅增强型HEMT器件，其特征在于包括：异质结，包括第一半导体和形成于第一半导体上的第二半导体，所述第二半导体具有宽于第一半导体的带隙，且在所述异质结中形成有二维电子气；形成于所述异质结上的p型半导体和高阻半导体；以及源极、漏极和栅极；所述源极、漏极与异质结形成欧姆接触，所述p型半导体位于栅下区域且与栅极连接，所述p型半导体用于耗尽栅下区域的二维电子气，所述高阻半导体位于p型半导体与源极、漏极中任一者之间，且所述高阻半导体的厚度小于p型半导体的厚度；所述源极与漏极能够通过所述二维电子气电连接。10.根据权利要求9所述的p型栅增强型HEMT器件，其特征在于：所述第一半导体和第二半导体均选自III族氮化物；优选的，所述第一半导体材质包括GaN，优选的，所述第二半导体的材质包括AlGaN、AlInN中的任意一种；优选的，所述异质结的厚度为10nm-10μm；和/或，2CN108962752A权利要求书2/2页所述p型半导体的材质包括p-GaN，p-AlGaN、p型金刚石和p-NiO中的任意一种；优选的，所述p型半导体的厚度为10nm-1μm；和/或，所述高阻半导体的材质