[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件的制造方法，提供一衬底；在衬底上依次形成半导体层、硅附加层和光刻掩膜层；在硅附加层上部分区域刻蚀，沿硅（111）晶面形成斜截面，与未被刻蚀的硅（100）晶面构成梯形凹槽，直至暴露出所述半导体层；最后在上述凹槽中沉积金属形成电极。本发明的方法制造的半导体器件利用硅附加层所具有的刻蚀过程中各向异性的特点来控制和优化电极结构和形状，可以改善半导体层的电场分布，从而提高器件的击穿电压；同时，也可以有效的减小器件的电极尺寸，进一步改善器件的频率特性等。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种半导体器件的制造方法，以及通过该方法制得的半导体器件。

背景技术

在半导体器件包括三极管和二极管的制造过程中，三极管栅极或二极管正极的形状和结构往往对器件的许多重要特性起着非常关键的作用。在场效应晶体管中，栅极的形状和结构对半导体层内电荷的分布有着重要影响，因而对电场强度的大小以及电势的分布产生重要影响。例如，在氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）中，当源漏电压较高时（如超过100V），在栅极靠近漏端的边缘处存在一个电场强度的峰值，在这个位置极易发生器件击穿现象，这大大降低了器件的击穿电压，影响器件的工作电压范围，甚至会严重影响器件的可靠性。

为了解决这个问题，通常采用两种方法：制作场板结构的栅极和T型栅极。但是这两种栅极形状都需要复杂的工艺，并且更多的栅极形状的形成也需要更为复杂的工艺，这使得栅极形状和结构成为限制器件性能和可靠性的一大问题。

另一方面，为了提高半导体器件的工作性能，随着半导体制造工艺的进步，器件的特征尺寸在逐渐缩小。在应用于高频领域的氮化镓高电子迁移率场效应晶体管中，栅极的尺寸对器件的频率特性有着重要的影响，为了提高器件的工作频率，往往要求栅极具有尽可能小的尺寸，以减少栅极的寄生效应（如寄生电容和寄生电感），进而减少由栅极导致的延迟，提高器件的响应速度和工作频率。同时为了提高器件的工作频率，要求栅极具有极小的尺寸，可以达到深亚微米级别。然而，如此精细的尺寸，大大增加了光刻工艺的难度，普通光刻机无法满足工艺要求，而需要采用电子束光刻机来实现更小的线宽。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的半导体器件，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体器件的制造方法，该方法制得的半导体器件通过增加具有在刻蚀过程中各向异性的硅附加层，来控制和优化电极结构和形状，并进一步减小光刻时器件的特征尺寸。