[发明专利]半导体器件及制作方法在审
申请号: | 201910239199.6 | 申请日: | 2019-03-27 |
公开(公告)号: | CN109950317A | 公开(公告)日: | 2019-06-28 |
发明(设计)人: | 林科闯;邹鹏辉;刘胜厚;刘成;李敏;赵杰;卢益锋;蔡仙清;杨健 | 申请(专利权)人: | 厦门市三安集成电路有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/335;H01L29/10;H01L29/06 |
代理公司: | 北京超成律师事务所 11646 | 代理人: | 刘静 |
地址: | 361000 福建省厦门市火炬高新*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 欧姆金属层 势垒层 沟道层 多层 通孔 沉积 半导体器件 钽金属层 减小 制备 退火 欧姆接触电阻 氮化镓材料 二维电子气 欧姆接触区 通孔位置 贯穿 衬底 制作 暴露 申请 | ||
1.一种半导体器件制作方法,其特征在于,所述方法包括:
提供一衬底;
基于所述衬底制作形成沟道层,该沟道层由氮化镓材料制作而成;
在所述沟道层的远离所述衬底的一侧制作形成势垒层,在所述势垒层上形成欧姆接触区;
基于所述势垒层的欧姆接触区制备贯穿所述势垒层的通孔,暴露出部分沟道层;
基于所述势垒层沉积多层欧姆金属层,所述多层欧姆金属层通过所述通孔与所述沟道层接触,其中,所述多层欧姆金属层中与所述沟道层直接接触的欧姆金属层为钽金属层。
2.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述在所述势垒层上形成欧姆接触区的步骤,包括:
在所述势垒层远离所述沟道层的一侧涂覆光刻胶;
对所述光刻胶进行曝光显影,暴露出部分势垒层以形成所述欧姆接触区,其中,曝光显影后的光刻胶的剖面为倒梯形。
3.根据权利要求2所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述基于所述势垒层沉积多层欧姆金属层的步骤,包括:
在所述光刻胶的表面以及所述势垒层的通孔位置沉积多层欧姆金属层,使得与所述通孔位置对应的所述多层欧姆金属层通过所述通孔与所述沟道层接触;
所述半导体器件制作方法还包括:
剥离所述光刻胶及所述光刻胶上沉积的多层欧姆金属层;
对与所述沟道层接触的多层欧姆金属层低温退火以形成钽基欧姆接触。
4.根据权利要求3所述的半导体器件制作方法,其特征在于,对与所述沟道层接触的多层欧姆金属层进行低温退火处理时使用的温度条件为550℃-700℃。
5.根据权利要求2所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述在所述势垒层的远离所述沟道层的一侧涂覆光刻胶的步骤之前,所述方法还包括:
利用N甲基吡咯烷酮或丙酮去除所述势垒层表面的有机物;
采用盐酸溶液或氨水溶液去除所述势垒层表面的氧化层。
6.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,从所述沟道层至所述势垒层的方向,所述通孔的截面面积逐渐增大。
7.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述多层欧姆金属层中,从所述沟道层至所述势垒层的方向所述多层欧姆金属层依次为Ta金属层、Ti金属层、Al金属层、Ni金属层、Au金属层,或者依次为Ta金属层、Al金属层、Ta金属层,或者依次为Ta金属层、Al金属层、Ni金属层、Au金属层,或者依次为Ta金属层、Ti金属层、Al金属层、TiN金属层。
8.根据权利要求7所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述多层欧姆金属层中的Ta金属层的厚度为3~15nm。
9.一种半导体器件,其特征在于,包括:
衬底;
基于所述衬底制作形成的沟道层,该沟道层由氮化镓材料制作而成;
基于所述沟道层远离所述衬底一侧制作形成的势垒层,以及形成于所述势垒层的欧姆接触区;
基于所述势垒层的欧姆接触区制备的贯穿所述势垒层的通孔;
基于所述势垒层沉积的多层欧姆金属层,所述多层欧姆金属层通过所述通孔与所述沟道层接触,其中,所述多层欧姆金属层中与所述沟道层直接接触的欧姆金属层为钽金属层。
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