[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明公开涉及一种半导体器件及其制造方法，所述半导体器件包括处于第Ⅲ‑Ⅵ主族化合物半导体层与电介质层之间的氧吸附层。所述半导体器件可包括化合物半导体层、布置在化合物半导体层上的电介质层以及插入在化合物半导体层与电介质层之间的氧吸附层。氧吸附层包含与化合物半导体的材料相比对氧有更高亲和性的材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0105691的优先权，所述申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制作方法，更具体地，涉及在第Ⅲ-Ⅵ主族化合物半导体层与电介质层之间包含氧吸附层的半导体器件，以及制造该半导体器件的方法。

背景技术

通过结合至少两类元素来形成化合物半导体，因此化合物半导体具有半导体特性。例如，GaAs化合物半导体所使用的Ga和As分别是来自元素周期表的第Ⅲ主族和第Ⅴ主族的元素。采用诸如GaAs之类的化合物半导体制成的半导体器件所具有的电子迁移率比采用硅制成的半导体器件的电子迁移率至少高5倍，因此能够高速工作。另外，采用化合物半导体制成的半导体器件可以在高温下稳定工作，因此可以在高功率设备中使用。还有，采用化合物半导体制成的半导体器件能够在高频带工作，因此可以用于毫米波或微米波设备，或者用于光电装置。还有，化合物半导体可以发射红外线至可见光范围内的光，因此可以广泛应用于产生各种颜色光的发光二极管(LED)或半导体激光器。化合物半导体还有低功耗的特性。

可以根据在第Ⅲ-Ⅴ主族化合物半导体中所结合的材料的类型和组成来制作具有多种特性的半导体。但是，与硅半导体相比，第Ⅲ-Ⅴ主族化合物半导体更易被氧化。所以，当第Ⅲ-Ⅴ主族化合物半导体表面形成氧化物层时，该第Ⅲ-Ⅴ主族化合物半导体的表面就被氧化了，导致表面粗糙度增加，并可能出现物理缺陷和电气缺陷。

发明内容

其他的方面将在接下来的描述中部分阐述，以及在某种程度上在描述中显而易见，或者可通过实践非限制性的实施例了解。

根据示例性实施例，一种半导体器件可能包括：化合物半导体层，其包含第Ⅲ到第Ⅵ主族中的至少一种元素；电介质层，其布置在化合物半导体层上；氧吸附层，其插入在化合物半导体层与电介质层之间，所述氧吸附层包含与所述化合物半导体层的材料相比对氧有更高亲和性的材料。

氧吸附层可以包含过渡金属、掺杂Zr、镧系金属、硫化物和氮化物中的至少一种。

过渡金属可以包含Ti、Sc和Y中的至少一种。

掺杂Zr可以包含Y掺杂Zr和Al掺杂Zr中的至少一种。

硫化物可以包括HfS₂、TiS₂、LaS_x和SiS₂中的至少一种。

氮化物可以包括AlN、GaN、HfN和SiN中的至少一种。

氧吸附层的厚度可以等于或小于大约10nm。

电介质层可以包括HfO₂、Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂、HfSiO、HfSiON、HfLaO、LaAlO和SrTiO中的至少一种。

半导体器件还可以包括插入在化合物半导体层和氧吸附层之间的钝化层。

钝化层可以包括形成在化合物半导体层表面上的S、N、F、Cl和H中的至少一种。