[发明专利]一种HEMT器件及其制作方法

说明书

本申请提供了一种HEMT器件及其制作方法，涉及半导体功率器件技术领域。该HEMT器件包括衬底、缓冲层、台面层以及电极，衬底、缓冲层、台面层以及电极由下至上逐层连接；其中，台面层的宽度由下至上逐渐变宽，且台面层的两侧与缓冲层形成向中间位置凹陷的凹槽，且电极与台面层的侧壁不接触。本申请提供的HEMT器件及其制作方法具有提升HEMT器件的性能的优点。

技术领域

本申请涉及半导体功率器件技术领域，具体而言，涉及一种HEMT器件及其制作方法。

背景技术

氮化镓(Gallium Nitride，GaN)作为第三代半导体材料在电力电子器件领域发挥至关重要的作用。由于极化效应，在AlGaN/GaN异质结界面上形成二维电子气(2DEG)，可用来制作HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)器件。

为制作成分立器件，需要对GaN HEMT器件阵列进行隔离，形成台面(mesa)结构，消除器件之间电学特性的互相影响，便于后期金属互联。目前通常实现台面隔离的方法包括离子注入隔离和物理台面隔离。其中离子注入隔离一般是采用氟离子注入的方式，将二维电子气耗尽，但是高温稳定性是离子注入隔离面临的一个重要难题。物理隔离是通过干刻蚀的方法，将二维电子气(2DEG)隔断，形成孤立台面结构，实现器件之间的有效隔离，完全杜绝了高温稳定性的问题。但是在后期制作HEMT器件过程中，为了实现台面上源漏之间的完全隔断，金属栅极需要完全横跨台面。

然而，针对基于肖特基栅以及p-GaN栅的HEMT器件，栅金属跨过台面会导致栅极金属与台面侧壁上的2DEG直接接触，导致从栅极经过侧壁2DEG到源漏的漏电，该漏电流会严重恶化器件性能，甚至使器件失去开关特性。

综上，现有的HEMT器件中，存在栅极金属与台面侧壁的2DEG直接接触，影响器件性能的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种HEMT器件及其制作方法，以解决现有技术中栅极金属与台面侧壁的2DEG直接接触，影响器件性能的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种HEMT器件，所述HEMT器件包括衬底、缓冲层、台面层以及电极，所述衬底、所述缓冲层、所述台面层以及所述电极由下至上逐层连接；其中，

所述台面层的宽度由下至上逐渐变宽，且所述台面层的两侧与所述缓冲层形成向中间位置凹陷的凹槽，且所述电极与所述台面层的侧壁不接触。

可选地，所述缓冲层包括第一区域与除第一区域以外的第二区域，所述第一区域的表面高于所述第二区域的表面，所述台面层与所述缓冲层的第一区域连接，所述台面层与所述第一区域的两侧形成向中间位置凹陷的凹槽。

可选地，所述电极包括栅电极，所述台面层的表面与所述第二区域的表面之间的高度差大于所述栅电极的厚度。

可选地，所述台面层的表面与所述第二区域的表面之间的高度差为300-600nm，所述台面层两侧的倾斜角度为30°～80°。

可选地，所述电极包括栅电极，所述HEMT器件还包括与缓冲层连接的第一沉积层与第二沉积层，所述第一沉积层与所述第二沉积层分别设置于所述台面层的两侧，且所述第一沉积层、所述第二沉积层以及所述栅电极的材料与厚度均相同。

可选地，所述HEMT器件还包括钝化层与连接结构，所述钝化层填充于所述凹槽内且所述钝化层覆盖于所述缓冲层、所述台面层以及所述电极的表面，所述连接结构穿过所述钝化层并与所述电极连接。

可选地，所述台面层包括沟道层与势垒层，所述缓冲层、所述沟道层、所述势垒层以及所述电极由下至上逐层连接，且所述沟道层与所述势垒层的界面上形成二维电子气。

另一方面，本申请还提供了一种HEMT器件制作方法，所述方法包括：