射频半导体器件及其制作方法与流程

本申请涉及半导体器件，尤其涉及一种射频半导体器件及其制作方法。

背景技术：

1、随着科技水平的提高，现有的第一、二代半导体材料已经无法满足更高频率、更高功率电子器件的需求，而基于氮化物半导体材料的电子器件则可满足这一要求，大大提高了器件性能，使得以氮化镓(gallium nitride，gan)为代表的第三代半导体材料在微波毫米波器件制造中有了广泛的应用。gan是一种新型宽禁带化合物半导体材料，具有许多硅基半导体材料所不具备的优良特性，如宽禁带宽度，高击穿电场，以及较高的热导率，且耐腐蚀，抗辐射等。

2、随着现代化移动通信和卫星、雷达系统的发展，器件的尺寸越来越小，导致器件在制作难度上升，制作良率下降。

技术实现思路

1、本申请实施例提供的射频半导体器件及其制作方法，能够提高器件的制作良率和可靠性。

2、一方面，本申请实施例还提供了一种射频半导体器件的制作方法，包括：提供外延体，并向外延体的一侧分区进行掺杂形成掺杂部，以得到具有本体部、功能部和掺杂部的外延层。在功能部背向本体部的一侧形成第二栅部，第二栅部在本体部上的正投影位于功能部在本体部的正投影内。在外延层和第二栅部上形成绝缘材料层，绝缘材料层包括平面部和凸出部，凸出部沿背向外延层的方向凸出于平面部设置。在绝缘材料层背向外延层和第二栅部的一侧形成预处理层，预处理层背向外延层的一侧为平齐表面。整面刻蚀预处理层，以暴露第二栅部背向外延层的一侧。对绝缘材料层进行图案化处理形成绝缘层，以露出至少部分的掺杂部。在图案化的绝缘层背向外延层的一侧形成图案化金属层，以在露出的第二栅部上形成第一栅部，在露出的掺杂部上形成源/漏极。

3、根据本申请实施例的一个方面，整面刻蚀预处理层中，包括：刻蚀至第二栅部背向外延层一侧的表面，令预处理层形成第一预处理部，绝缘材料层形成图案化的绝缘层，绝缘层包括覆盖部和围墙部，第一预处理部覆盖覆盖部，围墙部被覆于第二栅部的侧面，且在外延层的厚度方向上凸出于覆盖部，围墙部背向外延层一侧的表面以及第一预处理部背向外延层一侧的表面共面设置。去除第一预处理部。

4、根据本申请实施例的一个方面，在图案化的绝缘层背向外延层的一侧形成图案化金属层中，包括：在围墙部背向外延层的一侧以及第二栅部背向外延层的一侧形成第一延伸部，在围墙部的周侧形成第二延伸部，第一延伸部和第二延伸部形成第一栅部。

5、根据本申请实施例的一个方面，整面刻蚀预处理层中，包括：刻蚀至绝缘材料层的所述平面部背向外延层一侧的表面，令绝缘材料层形成图案化的绝缘层，绝缘层包括覆盖部，覆盖部至少覆盖功能部设置，令第二栅部背向外延层一侧的表面与覆盖部背向外延层一侧的表面共面。

6、根据本申请实施例的一个方面，在图案化的绝缘层背向外延层的一侧形成图案化金属层中，包括：在覆盖部背向外延层的一侧以及第二栅部背向外延层的一侧形成第一栅部。

7、另一方面，根据本申请实施例提出了一种射频半导体器件，包括：外延层，包括本体部、功能部和掺杂部，掺杂部沿第一方向位于功能部的两侧，功能部与掺杂部均位于本体部的同一侧。栅电极，设置于功能部背向本体部的一侧，栅电极包括相连接的第一栅部和第二栅部，第二栅部位于中空部内，第一栅部连接于第二栅部背向外延层的一侧表面，且在第一方向上第一栅部的延伸宽度大于第二栅部的延伸宽度。源/漏极，位于掺杂部背向本体部的一侧。绝缘层，包括中空部，中空部暴露所述功能部的部分表面设置，绝缘层用于绝缘源/漏极与栅电极，第一方向与外延层的厚度方向相交设置。

8、根据本申请实施例的另一个方面，第二栅部背向外延层的表面和绝缘层背向外延层的表面位于同一平面。

9、根据本申请实施例的另一个方面，绝缘层包括相连接的覆盖部和围墙部，围墙部被覆于第二栅部的侧面，且在外延层的厚度方向上凸出于覆盖部，覆盖部延伸于围墙部与源/漏极之间。

10、根据本申请实施例的另一个方面，围墙部包括第一分部和第二分部，第一分部与第二分部分设于第二栅部沿第一方向的两侧。

11、根据本申请实施例的另一个方面，第一栅部还包括相连接的第一延伸部和第二延伸部，第二延伸部设置于围墙部周侧，第一延伸部至少在第一方向上覆盖第二栅部、围墙部及第二延伸部设置。

12、根据本申请提供的射频半导体器件及其制作方法中，栅电极的第一栅部和第二栅部与绝缘层的制作方式采用先制作第二栅部后，在第二栅部上覆盖绝缘层，并通过刻蚀来暴露出第二栅部的表面，第二栅部的表面和绝缘层的表面上再制作第一栅部，第一栅部与第二栅部形成栅电极。通过上述制作方式，可以减小绝缘层制作中空部的过程中，绝缘层图案化的刻蚀液刻蚀功能部的可能性，减小对功能部的损伤，提高器件的可靠性。并且，采用预处理层来制作中空部，使得中空部在制作过程中只需要刻蚀至预设位置即可，无需通过精度要求较高的掩膜工艺等制程方式来制作中空部，降低第二栅部的制作难度，简化栅电极的制作工艺。

技术特征：

1.一种射频半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的射频半导体器件的制作方法，其特征在于，所述整面刻蚀所述预处理层中，包括：

3.根据权利要求2所述的射频半导体器件的制作方法，其特征在于，所述在所述图案化的绝缘层背向所述外延层的一侧形成图案化金属层中，包括：

4.根据权利要求1所述的射频半导体器件的制作方法，其特征在于，所述整面刻蚀所述预处理层中，包括：

5.根据权利要求4所述的射频半导体器件的制作方法，其特征在于，所述在所述图案化的绝缘层背向所述外延层的一侧形成图案化金属层中，包括：

6.一种射频半导体器件，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的射频半导体器件，其特征在于，所述第二栅部背向所述外延层的表面和所述绝缘层背向所述外延层的表面位于同一平面。

8.根据权利要求6所述的射频半导体器件，其特征在于，所述绝缘层包括相连接的覆盖部和围墙部，所述围墙部被覆于所述第二栅部的侧面，且在所述外延层的厚度方向上凸出于所述覆盖部，所述覆盖部延伸于所述围墙部与所述源/漏极之间。

9.根据权利要求8所述的射频半导体器件，其特征在于，所述围墙部包括第一分部和第二分部，所述第一分部与所述第二分部分设于所述第二栅部沿所述第一方向的两侧。

10.根据权利要求8所述的射频半导体器件，其特征在于，所述第一栅部还包括相连接的第一延伸部和第二延伸部，所述第二延伸部设置于所述围墙部周侧，所述第一延伸部至少在所述第一方向上覆盖所述第二栅部、所述围墙部及所述第二延伸部设置。

技术总结
本申请涉及一种射频半导体器件及其制作方法，射频半导体器件的制作方法，包括：提供外延体，并向外延体的一侧分区进行掺杂形成掺杂部，以得到具有本体部、功能部和掺杂部的外延层。在功能部背向本体部的一侧形成第二栅部，第二栅部在本体部上的正投影位于功能部在本体部的正投影内。在外延层和第二栅部上形成绝缘材料层，绝缘材料层包括平面部和凸出部，凸出部沿背向外延层的方向凸出于平面部设置。在绝缘材料层背向外延层和第二栅部的一侧形成预处理层，预处理层背向外延层的一侧为平齐表面。整面刻蚀预处理层，以暴露第二栅部背向外延层的一侧。本申请能够提高器件的制作良率和可靠性。

技术研发人员：黄安东
受保护的技术使用者：苏州华太电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16