[发明专利]功率半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体元器件技术，尤其涉及一种功率半导体器件及其制作方法。

背景技术

随着高效完备的功率转换电路和系统需求的日益增加，具有低功耗和高速特性的功率器件越来越受到业界的关注。

GaN(氮化镓)是第三代宽禁带半导体材料，由于其具有大禁带宽度、高电子饱和速率、高击穿电场，较高热导率，耐腐蚀和抗辐射性能，在高压、高频、高温、大功率和抗辐照环境条件下具有较强的优势，被认为是研究短波光电子器件和高压高频率大功率器件的最佳材料。GaN基AlGaN/GaN(AlGaN为氮化镓铝)材料的大功率半导体器件是研究的热点，这是因为AlGaN/GaN异质结处能形成高浓度、高迁移率的2DEG(Two-dimensional electron gas，二维电子气),同时异质结对2DEG具有良好的调节作用。

目前，大部分功率半导体器件使用贵重的金作为电极材料，导致制作成本较高。例如，在制作AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的源/漏电极时，通常先形成Ti(钛)/Al(铝)/x/Au(金，x通常是Ni,Ta,Ti等)的复合层，再进行光刻获得图案化的源/漏电极，之后需要进行快速退火工艺以形成导电性能优良的合金电极。位于最上层的金能防止退火过程中电极被氧化。

发明内容

本发明提供一种功率半导体器件及其制作方法，解决了在制作电极的过程中为了防止退火时电极被氧化而采用含金的材料导致制作成本较高的问题。

本发明实施例一方面提供一种功率半导体器件，包括：

半导体有源层、覆盖在所述半导体有源层上的第一介质层；

穿过所述第一介质层，且与所述半导体有源层欧姆接触的电极，所述电极包括自下而上依次形成的第一Ti层、Al层、第二Ti层和TiN层。

本发明实施例另一方面提供一种功率半导体器件的制作方法，包括：

形成半导体有源层；

在所述半导体有源层上形成第一介质层；

形成穿过所述第一介质层，且与所述半导体有源层欧姆接触的电极，所述电极包括自下而上依次形成的第一Ti层、Al层、第二Ti层和TiN层。

本发明提供的功率半导体器件中，与半导体有源层欧姆接触的电极的材料包括自下而上依次形成的Ti层、Al层、Ti层和TiN层，实验表明其中最外层的TiN层的表面形貌比较好，且形成的电极接触电阻比较小，而且，由于电极材料中不含金，因此能显著降低电极的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的一种功率半导体器件的剖面示意图；

图2为实施例一提供的另一种功率半导体器件的剖面示意图；

图3为实施例一提供的又一种功率半导体器件的剖面示意图；

图4为实施例二提供的功率半导体器件的制作方法的流程图；

图5a～图5g为本发明实施例三提供的功率半导体器件的制作方法中各步骤形成的结构示意图；

图6a～图6g为本发明实施例四提供的功率半导体器件的制作方法中各步骤形成的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为实施例一提供的一种功率半导体器件的剖面示意图；图2为实施例一提供的另一种功率半导体器件的剖面示意图；图3为实施例一提供的又一种功率半导体器件的剖面示意图。

如图1所示，功率半导体器件包括半导体有源层11和覆盖在半导体有源层11上的第一介质层12。该功率半导体器件还包括穿过第一介质层12，且与半导体有源层11欧姆接触的电极13，该电极13包括自下而上依次形成的第一Ti层131、Al层132、第二Ti层133和TiN(氮化钛)层134。