[发明专利]半导体器件及制造半导体器件的方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

形成在衬底上的氮化物半导体层；

形成在所述氮化物半导体层上的绝缘层；

形成在所述绝缘层上的栅电极；以及

与所述氮化物半导体层接触的源电极和漏电极，

其中所述氮化物半导体层包括形成在所述衬底上的第一半导体层和形成在所述第一半导体层上的第二半导体层，

其中所述绝缘层包括形成在所述第二半导体层上的第一绝缘层和形成在所述第一绝缘层上的第二绝缘层，以及

其中所述第二绝缘层的密度高于所述第一绝缘层的密度。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述氮化物半导体层还包括形成在所述第二半导体层上的第三半导体层。

3.一种半导体器件，包括：

形成在衬底上的氮化物半导体层；

形成在所述氮化物半导体层上的绝缘层；

形成在所述绝缘层上的栅电极；以及

形成在所述氮化物半导体层上的源电极和漏电极，

其中所述氮化物半导体层包括形成在所述衬底上的第一半导体层和形成在所述第一半导体层上的第二半导体层，以及

其中在所述氮化物半导体层和所述绝缘层之间的界面附近，氧原子相对于包含在所述氮化物半导体层中的金属原子之比是0.4或更低。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述绝缘层由选自铝、铪、硅和镍中的任一种或其组合的氧化物、氮化物和氧氮化物的材料制成。

5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述绝缘层由氧化铝制成。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中包含在所述绝缘层中的氢氧化铝的浓度是4％或更低。

7.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述氮化物半导体层还包括形成在所述第二半导体层上的第三半导体层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述第三半导体层由包括GaN的材料制成。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述第一半导体层由包括GaN的材料制成。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述第二半导体层由包括AlGaN的材料制成。

11.根据权利要求3所述的半导体器件，其包括HEMT(高电子迁移率晶体管)。

12.一种电源装置，其包括根据权利要求3所述的半导体器件。

13.一种放大器，其包括根据权利要求3所述的半导体器件。

14.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上形成氮化物半导体层；

通过利用H₂O源气体的ALD(原子层沉积)的蒸汽氧化、或通过使用O₃源气体的ALD的氧化在所述氮化物半导体层上形成第一绝缘层；

通过利用O₂源气体的ALD的氧等离子体氧化在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层；

在所述第二绝缘层上形成栅电极；以及

在所述氮化物半导体层上形成源电极和漏电极，

其中形成所述氮化物半导体层包括在所述衬底上形成第一半导体层和在所述第一半导体层上形成第二半导体层。

15.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述氮化物半导体层还包括在所述第二半导体层上形成第三半导体层。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

通过移除所述氮化物半导体层的一部分在待形成所述栅电极的区域中形成凹部，

其中在形成所述氮化物半导体层之后以及在形成所述第一绝缘层之前形成所述凹部。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述形成所述第一绝缘层形成第一氧化铝层作为所述第一绝缘层，并且所述形成所述第二绝缘层形成第二氧化铝层作为所述第二绝缘层。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述形成所述第一绝缘层通过利用三甲基铝(TMA)和H₂O作为源气体的ALD的蒸汽氧化来形成所述第一绝缘层。