[发明专利]电极结构，半导体器件，及其制造方法

权利要求书

1.一种电极结构，包括：

氮化物半导体层；以及

配置在所述氮化物半导体层上的电极，其中

所述氮化物半导体层包含金属氮化物，所述金属氮化物包含Nb，Hf或者Zr作为组成元素，

包含Ti或V作为组成元素的金属氧化物被分布为从所述氮化物半导体层和所述电极之间的分界面延伸到整个所述电极的内部，以及

所述金属氧化物的浓度分布的最大浓度位置处的金属氧化物的含量为30％或更小，以及与所述电极的所述氮化物半导体层的分界面附近相比，所述最大浓度位置位于所述电极的内侧。

2.如权利要求1的电极结构，其中

所述金属氮化物是从所述电极扩散的金属元素的氮化物。

3.如权利要求1或2的电极结构，其中

所述金属氮化物还分布在所述电极的内部。

4.如权利要求1至3中任意一项的电极结构，其中

所述金属氮化物被形成为从所述氮化物半导体层的表面延伸到整个所述氮化物半导体层的内部。

5.如权利要求1至4中任意一项的电极结构，其中

通过将用作所述电极的组成元素的Ti或V与所述氮化物半导体层和所述电极之间的分界面处的氧原子相键合，并且从所述分界面扩散到所述电极的内部，从而形成所述金属氧化物。

6.如权利要求1至5中任意一项的电极结构，其中

所述氮化物半导体层包含Nb的金属氮化物。

7.如权利要求1至6中任意一项的电极结构，其中

所述电极包含Ti的金属氧化物。

8.如权利要求1至7中任意一项的电极结构，其中

Au被包含在所述电极的表面中。

9.如权利要求1至8中任意一项的电极结构，其中

所述氮化物半导体层具有经受干蚀刻的表面，以及

所述电极被配置在所述氮化物半导体层的干蚀刻过的表面上。

10.如权利要求1至9中任意一项的电极结构，其中

所述氮化物半导体层是GaN衬底。

11.如权利要求10的电极结构，其中

所述电极被配置在所述GaN衬底的(0001)表面上。

12.如权利要求10的电极结构，其中

所述电极被配置在所述GaN衬底的(000-1)表面上。

13.如权利要求1至12中任意一项的电极结构，其中

所述电极基本上不包含Al。

14.一种电极结构，包括：

氮化物半导体层；以及

配置在所述氮化物半导体层上的电极，其中

所述氮化物半导体层包含金属氮化物，所述金属氮化物包含Nb，Hf，或Zr作为组成元素，

包含Ti或V作为组成元素的金属氧化物被分布为从所述氮化物半导体层和所述电极之间的分界面延伸到整个所述电极的内部，以及

与所述电极的与所述氮化物半导体层的分界面附近相比，所述金属氧化物的浓度分布的最大浓度位置位于所述电极的内侧。

15.一种半导体器件，其包括如权利要求1至14中任意一项的电极结构。

16.一种形成电极结构的方法，所述电极结构具有氮化物半导体层以及配置在所述氮化物半导体层上的电极，该方法包括：

在所述氮化物半导体层上形成包含Ti或者V作为组成元素的第一层；

在所述第一层上形成包含Nb，Hf或Zr作为组成元素的第二层；以及

在700℃或更高以及1300℃或更低处执行至少所述氮化物半导体层、所述第一层以及所述第二层的热处理。

17.如权利要求16的形成电极结构的方法，其中，

在所述热处理中，所述第一层的Ti或V与所述氮化物半导体层和所述电极之间的分界面处的氧原子相键合以形成金属氧化物；该金属氧化物被扩散到所述电极的内部；以及用作所述第二层的组成元素的Nb，Hf或Zr被扩散到所述氮化物半导体层中以形成金属氮化物。

18.一种制造半导体器件的方法，包括：

在氮化物半导体衬底上形成包含活性层的多层膜；

选择性地去除所述氮化物半导体衬底和所述多层膜的表面；

在所述氮化物半导体衬底的蚀刻面上配置第一电极以形成电极结构；

在所述多层膜上形成第二电极，

其中，

在所述形成所述电极结构时，通过如权利要求16或17的方法形成所述电极结构。