[发明专利]氮化镓半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化镓半导体器件，其特征在于，包括：氮化镓外延层；以及，

设置于所述氮化镓外延层上的介质层，所述介质层材质为氧化铪；

设置于所述介质层上的源极、漏极和栅极，所述源极、漏极、栅极分别贯穿所述介质层与所述氮化镓外延层连接；其中，所述栅极呈倒梯形；

设置于所述源极、漏极和栅极以及所述介质层上的绝缘层，所述绝缘层的材质为二氧化硅；

还包括设置于所述绝缘层上的场板金属层，所述场板金属层贯穿所述绝缘层与所述源极连接；

还包括设置在所述介质层上的若干个浮空场板，所述浮空场板贯穿所述介质层与所述氮化镓外延层连接。

2.根据权利要求1所述氮化镓半导体器件，其特征在于，所述氮化镓外延层包括硅衬底，以及设置于所述硅衬底表面的氮化镓层、设置于所述氮化镓层表面的氮化铝镓层。

3.根据权利要求2所述氮化镓半导体器件，其特征在于，所述栅极伸入至所述氮化铝镓层中。

4.根据权利要求2所述氮化镓半导体器件，其特征在于，所述栅极底部到所述氮化铝镓层底部的距离为所述氮化铝镓层的一半。

5.根据权利要求1或2或3或所述氮化镓半导体器件，其特征在于，所述介质层的厚度为2000埃。

6.根据权利要求1或2或3或所述氮化镓半导体器件，其特征在于，每个浮空场板的高度为0.25～6微米。

7.一种氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一氮化镓外延层，其中，所述氮化镓外延层包括由下而上依次设置的硅衬底层、氮化镓层和氮化铝镓层；

在所述氮化镓外延层表面沉积氧化铪，形成介质层；

漏极接触孔的获得：刻蚀所述介质层以形成漏极接触孔，所述漏极接触孔贯穿所述介质层到达所述氮化铝镓层；在所述源极接触孔内、以及所述介质层的表面上，沉积第一金属，以获得漏极；

源极接触孔、浮空场板孔的获得：刻蚀所述介质层以形成源极接触孔、浮空场板孔，所述源极接触孔、浮空场板孔贯穿所述介质层到达所述氮化铝镓层；在所述源极接触孔、浮空场板孔内、以及所述介质层的表面上，沉积第一金属，以获得源极、浮空场板；

对所述第一金属进行光刻和刻蚀，形成欧姆接触电极窗口；此时获得第一组件；

对所述第一组件进行高温退火处理，以使得容置在所述源极接触孔和所述漏极接触孔内的所述第一金属形成合金并与所述氮化铝镓层进行反应；

栅极接触孔的获得：通过所述欧姆接触电极窗口，对所述介质层和所述氮化铝镓层进行干法刻蚀，形成呈倒置梯形的栅极接触孔，所述栅极接触孔贯穿所述介质层并伸入所述氮化铝镓层中；

在所述栅极接触孔和所述栅极接触孔的外边缘沉积第二金属件，以获得栅极，此时获得第二组件；

在所述第二组件的表面沉积一层绝缘层；

在所述绝缘层上进行干法刻蚀，以形成开孔，所述开孔与所述源极接触孔对应；

在所述开孔以及所述绝缘层上沉积场板金属层，所述场板金属层的投影至少覆盖所述开孔、以及从所述源极接触孔至所述栅极接触孔之间的区域。

8.根据权利要求7所述氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，所述开孔的宽度小于所述栅极凸出于所述栅极接触孔上方的凸出部宽度。

9.根据权利要求7所述氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，所述高温退火处理步骤为：在保护氛围下，在840～850℃的温度下保持30～60秒。

10.根据权利要求7所述氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，所述栅极底部到所述氮化铝镓层底部的距离为所述氮化铝镓层的一半。

11.根据权利要求7所述氮化镓半导体器件的制备方法，其特征在于，所述每个浮空场板的高度为0.25～6微米。