[实用新型]一种半导体结构

说明书

本实用新型公开了一种半导体结构，解决了现有半导体结构的制造工艺复杂以及稳定性和可靠性差的问题。该半导体结构，包括：衬底，在衬底上制备的依次叠加的沟道层、势垒层及刻蚀停止层；以及所述刻蚀停止层上方制备的p型半导体层。

技术领域

本实用新型涉及微电子技术，具体涉及一种半导体结构。

背景技术

高电子迁移率晶体管(HEMT，High Electron Mobility Transistor)是一种异质结场效应晶体管，以AlGaN/GaN异质结构为例，由于AlGaN/GaN异质结构中存在较强的二维电子气，通常AlGaN/GaN HEMT是耗尽型器件，使得增强型器件不易实现。而在许多地方耗尽型器件的应用又具有一定的局限性，比如在功率开关器件的应用中，就需要增强型(常关型)开关器件。增强型氮化镓开关器件主要用于高频器件、功率开关器件和数字电路等，它的研究具有十分重要的意义。

实现增强型氮化镓开关器件，需要找到合适的方法来降低零栅压时栅极下方的沟道载流子浓度，例如通过在栅极区域设置p型半导体材料。但是实用新型人发现该方法至少有如下缺陷：

栅极区域设置p型半导体材料，需要选择性刻蚀栅极以外的其他区域的p型半导体，而在外延方向上刻蚀厚度的精确工艺控制是非常难的，非常容易对p型半导体过刻而刻蚀到其下方的半导体材料，而且刻蚀中带来的缺陷，会引起严重的电流崩塌效应，同样会影响到器件的稳定性和可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种半导体结构，解决了现有半导体结构的制造工艺复杂以及稳定性和可靠性差的问题。

本实用新型揭示了一种半导体结构，包括：衬底；沟道层，位于所述衬底上；势垒层，位于所述沟道层上；刻蚀停止层，位于所述势垒层上；以及p型半导体层，位于所述刻蚀停止层的栅极区域。

在本实用新型一实施例中，该半导体结构，进一步包括：设置于所述p型半导体层上方的栅电极；设置于所述势垒层的源极区域的源电极；设置于所述势垒层的漏极区域的漏电极。

在本实用新型一实施例中，该半导体结构，进一步包括：所述沟道层与所述衬底之间的成核层；以及所述成核层与所述沟道层之间的缓冲层。

在本实用新型一实施例中，该半导体结构，其中刻蚀停止层为Al₂O₃。

在本实用新型一实施例中，该半导体结构，其中，所述刻蚀停止层的栅极区域还设置有凹槽，所述p型半导体层设置于凹槽中。

在本实用新型一实施例中，所述势垒层为三明治结构，所述三明治结构从衬底往上依次包括第一外延层、中间层以及第二外延层，其中所述凹槽的底部停止在所述第二外延层。

本实用新型实施例所提供的半导体结构及其制造方法，设置有刻蚀停止层。从而使p型半导体的刻蚀停止于该刻蚀停止层，避免了对势垒层的刻蚀损伤，提高了器件的稳定性和可靠性。

附图简要说明

图1a-3c分别为本实用新型提供的半导体结构的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

此外，在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本实用新型，不代表所讨论的不同实施例和/或结构之间具有任何关联性。