[发明专利]形成氮化物半导体器件的工艺

说明书

公开了一种形成氮化物半导体器件的工艺。该工艺首先在一温度下通过低压化学气相沉积(LPCVD)技术在半导体层上沉积氮化硅(SiN)膜，然后在SiN膜中形成用于欧姆电极的开口。在SiN膜上制备光刻胶，其中光刻胶提供完全覆盖SiN膜中的开口的开口，该工艺将围绕SiN膜的开口的外围区域暴露于可以蚀刻半导体层的氯(Cl)等离子体以在其中形成凹槽。将用于欧姆电极的金属填充在半导体层中的凹槽内和SiN膜的外围区域。最后，在低于SiN膜的沉积温度的温度下对金属进行合金化。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2017年10月16日提交的、申请号为No.2017-200369的日本专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及形成半导体器件的工艺，具体地，涉及一种主要由氮化物半导体材料制成的半导体器件。

背景技术

公开号为No.JP2013-123047A的日本专利申请已经公开了形成氮化物半导体器件的工艺。其中所公开的工艺首先利用由低压化学气相沉积(LPCVD)技术形成的绝缘膜来覆盖氮化物半导体层，其中钝化膜包含氮化硅(SiN)；然后，通过蚀刻钝化膜在半导体层中形成凹槽，以部分地暴露半导体层的表面。在凹槽内选择性地生长p型氮化镓(GaN)层，并在p型GaN上形成栅电极，可以形成主要由氮化物半导体材料制成的电子器件。上述在先专利文献已经公开或建议，在高于550℃优选地高于700℃的温度下沉积钝化膜。

另一个公开号为No.JP2001-077204A的在先日本专利申请已经公开了一种异质双极晶体管及其形成工艺。在其中所公开的工艺中，在将SiN膜沉积在衬底上之前，使用氯气(Cl₂)和氩气(Ar)的混合气体通过电子回旋共振反应离子蚀刻(ECR-RIE)对衬底进行预处理以增强衬底和SiN膜之间的粘附性。

发明内容

根据本发明的实施例的一个方面涉及形成氮化物半导体器件的工艺。该工艺包括以下步骤：(a)在衬底上外延生长由氮化物半导体材料制成的多个半导体层，其中所述多个半导体层形成半导体叠层；(b)通过低压化学气相沉积(LPCVD)技术在所述半导体叠层上沉积氮化硅(SiN)膜；(c)在所述SiN膜中形成开口；(d)将在所述SiN膜的开口内出现的半导体叠层的表面和围绕所述开口的SiN膜的表面的外围区域暴露于等离子体以在其中形成凹槽，所述等离子体含有氯(Cl)并部分地蚀刻所述半导体叠层；(e)在所述SiN膜的开口内暴露的半导体叠层的表面上和所述SiN膜的表面的外围区域沉积金属；(f)在比沉积温度低的合金化温度下，对所述金属进行合金化以形成与所述半导体叠层非整流接触的电极。

附图说明

通过以下参考附图对本发明优选实施例的详细描述，将更好地理解前述和其他目的、方面和优点，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的半导体器件的剖视图；

图2A至图2C是图1中所示的半导体器件在其工艺的各步骤的剖视图；

图3A和图3B是图1中所示的半导体器件在图2C所示步骤之后的步骤的剖视图；

图4A至图4C示出图1中所示的半导体器件在图3B所示步骤之后的各步骤的剖视图；以及

图5是说明半导体器件的传统工艺和结构中留下的主体的剖视图。

具体实施方式

接下来，将参考附图描述根据本发明的实施例。然而，本发明不限于所述实施例，并且具有由所附权利要求指示的范围以及权利要求及其等同物内的所有修改和/或改变。此外，在附图的描述中，彼此相同或相似的数字或符号将指代不具有重复说明的彼此相同或相似的元件。