[发明专利]一种半导体器件及制备方法

说明书

一种半导体器件和制备方法，由于采用第一阳极欧姆结和第二阳极MIS结的复合阳极结构代替传统的肖特基结阳极，利用MIS结的沟道调控特性替代传统的肖特基结的整流特性，实现半导体器件的两个参数指标反向漏电流(I_R)和正向开启电压(Vo_N)同时提升。同时，在本申请的制备方法中，整个制造过程所使用的工艺方案与条件均可通过标准Fab的工艺实现，并且工艺过程简单，减少了传统半导体器件终端优化设计时开窗口的次数。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种半导体器件及制备方法。

背景技术

近十年来，宽禁带半导体电力电子器件已成为半导体领域的研究重点之一。AIGaN/GaN肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode，SBD)具有高压、大电流、大功率的优势，在中高压整流领域具有不可替代的作用，尤其是随着电动汽车、高铁以及5G的部署，快速充放电以及变电的需求日益增加，SBD的需求也与日俱增。在1999年发表的一些关于GaN基SBD的研究论文中，阐述了该器件的基本结构，以及SiO₂场板结构对器件性能的影响，并报到了-250～-450V的反向击穿电压，和-100V时10^-5A/c m²的反向漏电流，由此拉开了国内外的研究机构和半导体公司大规模研究GaN基SBD的序幕。

衡量SBD性能的最核心参数是反向漏电流(I_R)和正向开启电压(Vo_N)。较低的反向漏电是实现SBD器件高耐压的基础，也是降低器件功耗的途径之一。较小的开启电压，可以使器件尽快进入整流的工作状态，降低缓冲时产生的功耗。为减少反向漏电流(I_R)和提升耐压，制备工艺上都采用介质层终端(Termination)和高低势垒金属堆叠等技术方案。为降低正向开启电压(Vo_N)，则采用刻蚀减薄Schottky(肖特基)接触下方的AlGaN势垒层，从而降低SBD的Schottky接触势垒，实现减小器件开启电压的目的。但是，这些方法都是在提升一项参数指标的同时却降低了另一项参数指标，无法实现使SBD的反向漏电流(I_R)和正向开启电压(Vo_N)两个参数指标的同时提升。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术无法同时实现使SBD的反向漏电流(I_R)和正向开启电压(Vo_N)两个参数指标的同时提升的问题，提供一种半导体器件及制备方法。

根据第一方面，一种实施例中提供一种半导体器件，包括：

III-V族氮化物半导体层，所述III-V族氮化物半导体层至少包括衬底、缓冲层、沟道层、势垒层；

所述衬底位于所述III-V族氮化物半导体层的底部，所述缓冲层位于衬底上并通过所述沟道层与所述势垒层隔离；

钝化层和介质层；

所述介质层与所述势垒层通过所述钝化层隔离开；

第一阳极电极，为欧姆结结构，通过欧姆金属以欧姆接触配置在所述势垒层上；

第二阳极电极，其与所述第一阳极电极电连接；所述第二阳极电极为MIS结结构，所述MIS结结构通过阳极金属配置在所述介质层上，且由所述介质层隔离所述阳极金属与所述势垒层构成；

阴极电极，为欧姆结结构，通过所述欧姆金属以欧姆接触配置在所述势垒层上，与所述第二阳极电极和所述第一阳极电极无连接。

进一步，所述MIS结的介质层底部位于离所述势垒层上或势垒层内部的某一位置；

进一步，所述阳极金属由TiN、Ni、Au、W，Pt或Pd等材质中的至少一种构成；