本發(fā)明實施例涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體集成電路(IC)工業(yè)經(jīng)歷了快速增長。IC材料和設(shè)計的技術(shù)進步產(chǎn)生了數(shù)代IC，其中，每代IC都具有比前代IC更小且更復(fù)雜的電路。在半導(dǎo)體技術(shù)中，作為寬帶隙半導(dǎo)體的材料的第三代，氮化鎵(GaN)具有較大的帶隙、較高的擊穿電壓、二維電子氣體的高濃度飽和電子速率大的特性。氮化鎵用于形成各種集成電路器件，諸如高功率場效應(yīng)晶體管、金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MISFETs)、高頻率晶體管和高電子遷移率晶體管(HEMTs)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：氮化鎵(GaN)層，位于襯底上；氮化鋁鎵(AlGaN)層，設(shè)置在所述GaN層上；柵極金屬堆疊件，設(shè)置在所述AlGaN層上；至少一個歐姆接觸件，設(shè)置在所述AlGaN層上；柵極場板，設(shè)置在所述歐姆接觸件和所述柵極金屬堆疊件之間；抗反射涂(ARC)層，形成在所述歐姆接觸件上；以及蝕刻停止層，形成在所述ARC層上。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一III-V族化合物層，位于襯底上；第二III-V族化合物層，位于所述第一III-V族化合物層上，其中，所述第一III-V族化合物層的材料與所述第二III-V族化合物層的材料不同；柵極金屬堆疊件，設(shè)置在所述第二III-V族化合物層上；源極接觸件和漏極接觸件，設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件的相對兩側(cè)處；柵極場板，設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件和所述漏極接觸件之間；抗反射涂 (ARC)層，形成在所述源極接觸件和所述漏極接觸件上；以及蝕刻停止層，形成在所述ARC層上。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實施例，還提供了一種制造半導(dǎo)體的方法，包括：在襯底上形成第一III-V族化合物層；在所述第一III-V族化合物層上形成第二III-V族化合物層，其中，所述第一III-V族化合物層的材料與所述第二III-V族化合物層的材料不同；在所述第二III-V族化合物層上形成介電層；形成穿過所述介電層并且連接至所述第二III-V族化合物層的歐姆接觸件；在所述歐姆接觸件上形成抗反射涂(ARC)層；在所述ARC層上形成蝕刻停止層；以及通過使用沉積和蝕刻工藝在所述介電層上形成柵極場板。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進行閱讀時，根據(jù)下面詳細的描述可以最佳地理解本發(fā)明的實施例。應(yīng)該強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，對各種部件沒有按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。

圖1至圖16是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的不同步驟的截面圖。

圖17至圖18是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體器件的示意性頂視圖。

具體實施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可在各個實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語，以便于描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而在此使用的空間相對描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。

圖1至圖16是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的不同步驟的截面圖。在圖1中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括襯底110、形成在襯底110上的第一III-V族化合物層112和形成在第一層112上的第二III-V族化合物層114。

襯底110是半導(dǎo)體襯底。在一些實施例中，例如，半導(dǎo)體襯底是由硅；諸如碳化硅、砷化銦或磷化銦的化合物半導(dǎo)體；或諸如碳化硅鍺、磷砷化鎵或磷化鎵銦的合金半導(dǎo)體制成。襯底110也可以包括各種摻雜區(qū)、介電部件或半導(dǎo)體襯底中的多層互連件。

第一III-V族化合物層112和第二III-V族化合物層114是由元素周期表中的III-V族制成的化合物。但是，第一III-V族化合物層112和第二III-V族化合物層114的組分彼此不同。在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110的一些實施例中，第一III-V族化合物層112包括氮化鎵(GaN)層(又稱GaN層112)?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)暮玩壍那绑w，通過許多工藝外延生長GaN層112，許多工藝包括但不限制于金屬有機化學(xué)汽相沉積(MOCVD)，又稱為金屬有機汽相外延(MOVPE)。例如，示例性含鎵前體是三甲基鎵(TMG)、三乙基鎵(TEG)或其他合適的化學(xué)前體。示例性氮前體包括但不限制于苯肼、二甲肼、叔丁胺、氨或其他合適的化學(xué)前體。

在一些實施例中，第二III-V族化合物層114包括氮化鋁鎵(AlGaN)層(又稱AlGaN層114)。AlGaN層114可以使用適當(dāng)?shù)匿X、氮和鎵前體通過MOCVD外延生長。鋁前體包括三甲基鋁(TMA)、三乙基鋁(TEA)或合適的化學(xué)前體。示例性的含鎵前體是三甲基鎵(TMG)、三乙基鎵(TEG)或其他合適的化學(xué)前體。示例性氮前體包括但不限制于苯肼、二甲肼、叔丁基胺、氨或其他合適的化學(xué)前體。AlGaN層114又可以稱為阻擋層。GaN層112 和AlGaN層114彼此直接接觸。未示出通常存于在襯底110和GaN層112之間的過渡層。

形成在半導(dǎo)體襯底110上的不同材料造成層具有不同的帶隙。GaN層112和AlGaN層114之間的帶隙不連續(xù)和壓電效應(yīng)造成GaN層112中高度遷移傳導(dǎo)電子的非常薄的層116。薄層116促成位于兩層的結(jié)附近的導(dǎo)電的二維電子氣(2DEG)區(qū)。薄層116(又稱2DEG區(qū)116)允許電荷流過器件。諸如AlGaN層114的阻擋層可以是摻雜或未摻雜的。由于2DEG區(qū)存在于處于零柵極偏置的柵極下方，大多數(shù)氮化物器件通常是開啟的或者是耗盡型器件。

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進一步包括設(shè)置在AlGaN層114上的第三III-V族化合物層118。在一些實施例中，第三III-V族化合物層118是摻雜的III-V族化合物層，諸如p型摻雜的GaN層(又稱摻雜的GaN層118)。摻雜的GaN層118可以使用適當(dāng)?shù)匿X、氮和鎵前體通過MOCVD外延生長。鋁前體包括三甲基鋁(TMA)、三乙基鋁(TEA)或合適的化學(xué)前體。示例性含鎵前體是三甲基鎵(TMG)、三乙基鎵(TEG)或其他合適的化學(xué)前體。示例性氮前體包括但不限制于苯肼、二甲肼、叔丁基胺、氨或其他合適的化學(xué)前體。AlGaN層114又可以稱為阻擋層。

參照圖2，為限定AlGaN層114上的摻雜的GaN區(qū)120，圖案化摻雜的GaN層。在一些實施例中，諸如光刻膠層的掩模層形成在摻雜的GaN層上，并且通過光刻工藝圖案化掩模層以在摻雜的GaN層118上形成多個部件和由部件限定的多個開口。根據(jù)預(yù)定的集成電路圖案形成掩模層的圖案。光刻工藝可以包括光刻膠涂布、曝光、曝光后烘烤和顯影。然后，實施蝕刻工藝以限定摻雜的GaN區(qū)120。

參照圖3，介電層122形成在摻雜的GaN區(qū)120上和AlGaN層114上。介電層122可以由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、低介電常數(shù)介電材料或它們的組合制成。介電層122可以通過諸如ALD工藝、CVD工藝或PVD工藝的沉積工藝形成。介電層122的厚度在從約300埃至約3000埃的范圍內(nèi)。

進一步圖案化介電層122以在介電層122中限定多個歐姆接觸區(qū)124。 在一些實施例中，選擇性蝕刻并且清洗介電層122以限定歐姆接觸區(qū)124。示例性蝕刻工藝包括濺射蝕刻、反應(yīng)氣體蝕刻、化學(xué)蝕刻和離子研磨。

參照圖4，歐姆金屬層130形成在介電層122上和歐姆接觸區(qū)124中。歐姆金屬層130沉積在介電層122上和歐姆接觸區(qū)124中。沉積工藝可以是濺射沉積、蒸發(fā)或化學(xué)汽相沉積(CVD)。示例性歐姆金屬包括但不限制于Ta、TaN、Pd、W、WSi₂、Ti、Al、TiN、AlCu,AlSiCu和Cu。歐姆金屬層130的厚度在從約2000埃至5000埃的范圍內(nèi)。然后，實施歐姆金屬層130的沉積后退火以在歐姆金屬和鄰近的AlGaN層114之間誘導(dǎo)任何期望的反應(yīng)。在一些實施例中，在從約800℃至約900℃的范圍內(nèi)的退火溫度下，通過快速熱退火(RTA)形成歐姆金屬層130。

進一步在歐姆金屬層130上形成抗反射涂(ARC)層132。ARC層132由例如TiN或其他合適的材料制成。ARC層132通過沉積工藝來形成。在一些實施例中，通過濺射沉積、蒸發(fā)或CVD沉積ARC層132。ARC層132的厚度可以在從約50埃至約500埃的范圍內(nèi)。

并且，在ARC層132上形成蝕刻停止層134。蝕刻停止層134可以由氧化物、SiN或其他合適的材料制成。使用合適的汽相沉積工藝(例如，CVD)或另外的方法來沉積蝕刻停止層134。示例性氮化硅(SiN)包括非晶SiN、四氮化三硅、一氮化二硅和一氮化硅。在一些實施例中，沉積蝕刻停止層134至厚度在從約100埃至1000埃的范圍內(nèi)。

參照圖5，去除歐姆金屬層130、ARC層132和蝕刻停止層134的部分以限定接觸區(qū)124中的歐姆接觸件。ARC層132和蝕刻停止層134形成在歐姆接觸件136上。去除工藝包括實施一個或多個的蝕刻工藝。歐姆接觸件136連接至AlGaN層114。在一些實施例中，歐姆接觸件136直接連接至AlGaN層114。將歐姆接觸件136用作漏電極和源電極的部分。

參考圖6，在介電層122上形成柵極場板140。形成柵極場板140的工藝包括在介電層122上形成柵極場板金屬層并且圖案化柵極場板金屬層?？梢酝ㄟ^諸如ALD工藝、CVD工藝或PVD工藝的沉積工藝形成柵極場板金屬層。圖案化工藝包括實施一個或多個的蝕刻工藝。柵極場板140可以由TiN、Ti、Al、AlCu、Cu或其他合適的金屬制成。柵極場板140的厚度 在從約100埃至1200埃的范圍內(nèi)。

鄰近摻雜的GaN區(qū)120設(shè)置柵極場板140。柵極場板140形成在摻雜的GaN區(qū)120和一個歐姆接觸件136之間。柵極場板140不覆蓋摻雜的GaN區(qū)120。柵極場板140電連接至一個歐姆接觸件136。

在蝕刻柵極場板140的工藝期間，利用蝕刻停止層134保護下面的ARC層132和歐姆接觸件136不被蝕刻。蝕刻停止層134保護ARC層132從而ARC層132的表面可以保持光滑。蝕刻停止層134也保護歐姆接觸件136，從而保持歐姆接觸件136的輪廓，并且在限定柵極場板140的工藝期間可以防止歐姆接觸件136的金屬損失的問題。

參考圖7，在介電層122上形成另一個介電層150。介電層150也覆蓋柵極場板140和歐姆接觸件136。介電層150可以由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、低介電常數(shù)介電材料或它們的組合制成。介電層150可以通過諸如ALD工藝、CVD工藝或PVD工藝的沉積工藝形成。介電層150的厚度在從約500埃至約5000埃的范圍內(nèi)。

參照圖8，穿過介電層122和150形成開口152以暴露出摻雜的GaN區(qū)120的至少部分。形成開口152的工藝包括在介電層150中形成諸如光刻膠層的掩模層，并且通過光刻工藝圖案化掩模層以在介電層150上形成多個部件和由部件限定的至少一個開口。根據(jù)預(yù)定的集成電路圖案形成掩模層的圖案，其中掩模層的開口的位置與開口152的位置基本上相同。光刻工藝可以包括光刻膠涂布、曝光、曝光后烘烤和顯影。然后，實施蝕刻工藝以在摻雜的GaN區(qū)120上形成開口152。

在形成來暴露出摻雜的GaN區(qū)120的開口152之后，在開口152中形成柵極金屬堆疊件并且柵極金屬堆疊件連接至摻雜的GaN區(qū)120。柵極金屬堆疊件形成在摻雜的GaN區(qū)120上并且插入在源極接觸件和漏極接觸件(例如，歐姆接觸件136)之間。柵極金屬堆疊件包括導(dǎo)電材料層，諸如用作柵電極的金屬層(配置為用于電壓偏置和與溝道電連接)。根據(jù)不同的實施例，柵極金屬堆疊件可以具有不同的組分。圖9至圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體器件的柵極金屬堆疊件的變化。

在圖9中，柵極金屬堆疊件160a包括設(shè)置在金屬層166下面的一個或 多個結(jié)隔離部件。摻雜的GaN區(qū)120是p型摻雜的GaN區(qū)。結(jié)隔離部件包括一個n型摻雜的半導(dǎo)體層164和設(shè)置在n型摻雜的半導(dǎo)體層164和p型摻雜的GaN區(qū)120之間的一個氮化鋁(AlN)層162，這些層配置為二極管。在一些實施例中，可以通過MOCVD或另外合適的技術(shù)形成AlN層162。柵極金屬堆疊件160a導(dǎo)致產(chǎn)生增強模式(E模式)器件的器件。在一些實施例中，n型摻雜的半導(dǎo)體層164是n型摻雜的III-V族化合物層。在一些實施例中，n型摻雜的III-V族化合物層是n型摻雜的GaN層。通過諸如但不限制于硅、氧或它們的組合的n型摻雜劑摻雜n型摻雜的GaN層164。在一些實施例中，可以通過MOCVD或另外合適的技術(shù)形成n型摻雜的GaN層164。通過諸如但不限制于鎂、鈣、鋅、鈹、碳以及它們的組合的p型摻雜劑來摻雜p型摻雜的GaN層120。在一些實施例中，可以通過MOCVD或另外合適的技術(shù)形成p型摻雜的GaN層120。金屬層168包括Ti、Mo、Pt、Cr、W、Ni、Al、AlCu、AlSiCu、Cu或其他合適的材料。在圖9描述的實施例中，柵極金屬堆疊件160a、源極和漏極接觸件136和位于GaN層112中的2DEG區(qū)116(如溝道)配置為E模式晶體管，其中，當(dāng)為了正向偏壓足夠大而對柵極堆疊件施加的正電壓時，E模式晶體管打開。這樣配置的晶體管又稱為E模式高電子遷移率晶體管(HEMT)。

在圖10中，如果柵極金屬堆疊件160b的金屬層166放置為與設(shè)置在鄰近AlGaN層114的p型摻雜的GaN層120上方的AlN層162直接接觸，則得到的器件產(chǎn)生肖特基墊壘二極管或低閾值電壓E模式器件。在一些實施例中，可以通過MOCVD或另外合適的技術(shù)形成AlN層162。在一些實施例中，通過諸如但不限制于鎂、鈣、鋅、鈹、碳以及它們的組合的p型摻雜劑來摻雜p型摻雜的GaN層120。在一些實施例中，可以通過MOCVD或另外合適的技術(shù)形成p型摻雜的GaN層120。

圖11中，忽略p型摻雜區(qū)120，并且將柵極金屬堆疊件160c的金屬層166放置為與AlGaN層114直接接觸，得到的器件產(chǎn)生耗盡模式(D模式)器件。在一些實施例中，柵極金屬堆疊件160c、源極和漏極接觸件(例如，歐姆接觸件136)和位于GaN層112中的2DEG區(qū)116配置為D模式晶體管，其中在零柵極源極電壓下，器件通常開啟的。因此，通過牽引具有負 電壓的柵極可以關(guān)閉D模式晶體管。這樣配置的晶體管又稱為D模式高電子遷移率晶體管(HEMT)。

但是，如圖12所示，在一些實施例中，半導(dǎo)體器件可以具有多個E模式和/或D模式HEMT。在圖12中，包括柵極金屬堆疊件160a、源極和漏極接觸件136以及在GaN層112中的2DEG區(qū)116(如溝道)的E模式HEMT 100a形成在襯底110上。包括柵極金屬堆疊件160c、源極和漏極接觸件(例如，歐姆接觸件136)以及在GaN層112中的2DEG區(qū)116的D模式HEMT 100b形成在襯底110上。E模式HEMT 100a和D模式HEMT 100b可以共用歐姆接觸件136。

參照圖13，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100上形成柵極金屬堆疊件160之后，其中，該柵極金屬堆疊件160可以是具有之前所述的組分和結(jié)構(gòu)的柵極金屬堆疊件160a-160c的任何一個或若干個，另一個ARC層170形成在柵極金屬堆疊件160上。ARC層170由例如TiN、SiON或其他合適的材料制成。通過沉積工藝和蝕刻工藝來形成ARC層170。在一些實施例中，通過濺射沉積、蒸發(fā)或CVD沉積ARC層170。ARC層170的厚度在從約50埃至約1000埃的范圍內(nèi)。

參考圖14，在襯底110上沉積層間介電(ILD)層180。ILD層180覆蓋介電層150和柵極金屬堆疊件160和ARC層170。利用ILD層180來隔離和支撐諸如平行導(dǎo)電金屬線的電容器部件。IDL層180由介電材料制成。在一些實施例中，IDL層180由低介電常數(shù)(k)材料(例如，“低k”材料)制成，諸如氧化物、氟化的硅玻璃(FSG)、SiLK^TM、SiN或其他合適的介電材料。在一些實施例中，執(zhí)行退火工藝以改進ILD層180的電絕緣特性。此外，ILD層180是可以摻雜(諸如碳摻雜的氧化物或硼/磷摻雜的氧化物)以提高其階梯覆蓋率和退火特性。使ILD層180的表面變平。使ILD層180變平的工藝包括實施CMP工藝。

參考圖15，在ILD層180中形成多個通孔182。通孔182被引導(dǎo)至ARC層132、170?？梢酝ㄟ^一個或多個蝕刻工藝形成通孔182。也去除蝕刻停止層134的部分以暴露出ARC層132。在蝕刻工藝中利用的蝕刻劑在ARC層132和諸如蝕刻停止層134、介電層150和ILD層180的其他層之間可 以具有高選擇性。

在ILD層中形成來暴露出ARC層132和170的通孔182之后，金屬層190形成在ILD層180上并且填充通孔182?？梢酝ㄟ^一個或多個沉積工藝形成金屬層190。沉積工藝可以是濺射沉積、蒸發(fā)或化學(xué)汽相沉積(CVD)。金屬層190由Ti、Mo、Pt、Cr、W、Ni、Al、AlCu、AlSiCu、Cu或其他合適的材料制成。

參考圖16，圖案化金屬層，并且金屬層變成分別電連接至歐姆接觸件136的多個金屬接觸件192。金屬接觸件192穿過蝕刻停止層134以連接至ARC層132。在一些實施例中，一個或多個的歐姆接觸件136、ARC層132和一個或多個的金屬接觸件192形成源電極200a；一個或多個歐姆接觸件136、ARC層132和一個或多個金屬接觸件192形成漏電極200b；一個或多個柵極金屬堆疊件160、ARC層170和一個或多個金屬接觸件192形成柵電極200c。

在一些實施例中，柵極場板140布置在柵電極200c和漏電極200b之間。柵極場板140電連接至源電極200a。柵極場板140的引入起到調(diào)制柵極的作用-在狀態(tài)陷阱(state trap)之間的表面泄漏效應(yīng)以抑制電流坍塌效應(yīng)(current collapse effect)；同時，柵極場板140的引入，已經(jīng)再分布柵電極200c和漏電極200b之間的電場。在沒有制造柵極場板的情況下，電場強度在柵電極200c和漏電極200b之間具有高峰區(qū)。但是，當(dāng)柵極場板140形成在柵電極200c和漏電極200b之間時，電場密度最大化區(qū)域向著漏電極200b消耗，減小了位于柵電極200c和漏電極200b之間的電場高峰，這可以大幅改進器件的擊穿電壓。此外，柵極場板140也減小柵極至漏極電容(Cgd)。

參考圖17，其是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體器件的示意性頂視圖。半導(dǎo)體器件可以包括多個E模式HEMT或D模式HEMT。半導(dǎo)體器件包括平行布置的源極線210、柵極線220、漏極線230和柵極場板240。柵極線220包括多個線性布置的柵電極200c。漏極線230包括多個線性布置的漏電極200b。在一些實施例中，柵極線220布置在源極線210和漏極線230之間，并且柵極場板240布置在柵極線220和漏極線230之間。半導(dǎo) 體器件進一步包括連接至漏極線230的第一金屬線250并且第一金屬線250與漏極線230垂直。半導(dǎo)體器件進一步包括垂直于源極線210、柵極線220、漏極線230和柵極場板240布置的第二金屬線260。源極線210和柵極場板240通過通孔連接至第二金屬線260，從而柵極場板240通過第二金屬線260電連接至源極線210。半導(dǎo)體器件進一步包括連接至柵極線220的第三金屬線270并且第三金屬線270與柵極線220垂直。

參考圖18，其是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的半導(dǎo)體器件的示意性頂視圖。半導(dǎo)體器件可以包括E模式HEMT和D模式HEMT。半導(dǎo)體器件包括平行布置的多個源極線210、多個柵極線220、至少一個漏極線230和多個柵極場板240。柵極線220的每個均包括多個線性布置的柵電極200c。漏極線230包括多個線性布置的漏電極200b。在一些實施例中，E模式HEMT和D模式HEMT可以共用漏極線230。柵極線220布置在源極線210和漏極線230之間，并且柵極場板240布置在柵極線220和漏極線230之間。即，柵極場板240布置在漏極線230的相對兩側(cè)處，柵極線220布置在柵極場板240的相對兩側(cè)處，并且源極線210布置在柵極線220的相對兩側(cè)處。半導(dǎo)體器件進一步包括連接至漏極線230的第一金屬250并且第一金屬250與漏極線230垂直。半導(dǎo)體器件進一步包括垂直于源極線210、柵極線220、漏極線230和柵極場板240布置的第二金屬線260。源極線210和柵極場板240通過通孔連接至第二金屬線260，從而柵極場板240通過第二金屬線260電連接至源極線210。半導(dǎo)體器件進一步包括連接至柵極線220的第三金屬線270并且第三金屬線270與柵極線220垂直。

半導(dǎo)體器件包括形成在ARC層上的蝕刻停止層，從而使得在形成柵極場板的工藝期間，ARC層受到蝕刻停止層的保護。在限定柵極場板的工藝期間，保持歐姆接觸件的輪廓，并且可以防止歐姆接觸件的金屬損失問題。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，一種半導(dǎo)體器件包括襯底上的氮化鎵(GaN)層、設(shè)置在GaN層上的氮化鋁鎵(AlGaN)層、設(shè)置在AlGaN層上的柵極金屬堆疊件、設(shè)置在AlGaN層上的至少一個歐姆接觸件、設(shè)置在歐姆接觸件和柵極金屬堆疊件之間的柵極場板、形成在歐姆接觸件上的抗反射涂層(ARC)層以及形成在ARC層上的蝕刻停止層。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，一種半導(dǎo)體器件包括位于襯底上的第一III-V族化合物層、位于第一III-V族化合物層上的第二III-V族化合物層(其中，第一III-V族化合物層的材料與第二III-V族化合物層的材料不同)、設(shè)置在第二III-V族化合物層上的柵極金屬堆疊件、設(shè)置在柵極金屬堆疊件的相對兩側(cè)處的源極接觸件和漏極接觸件、設(shè)置在柵極金屬堆疊件和漏極接觸件之間的柵極場板、形成在源極接觸件和漏極接觸件上的抗反射涂層(ARC)層以及形成在ARC層上的蝕刻停止層。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，一種制造半導(dǎo)體的方法包括：在襯底上形成第一III-V族化合物層，在第一III-V族化合物層上形成第二III-V族化合物層(其中，第一III-V族化合物層的材料與第二III-V族化合物層的材料不同)，在第二III-V族化合物層上形成介電層，形成穿過介電層并且連接至第二III-V族化合物層的歐姆接觸件，在歐姆接觸件上形成抗反射涂(ARC)層，在ARC層上形成蝕刻停止層，以及通過使用沉積和蝕刻工藝在介電層上形成柵極場板。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：氮化鎵(GaN)層，位于襯底上；氮化鋁鎵(AlGaN)層，設(shè)置在所述GaN層上；柵極金屬堆疊件，設(shè)置在所述AlGaN層上；至少一個歐姆接觸件，設(shè)置在所述AlGaN層上；柵極場板，設(shè)置在所述歐姆接觸件和所述柵極金屬堆疊件之間；抗反射涂(ARC)層，形成在所述歐姆接觸件上；以及蝕刻停止層，形成在所述ARC層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層由氧化物或氮化硅制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述ARC層由TiN制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述柵極場板由TiN、Ti、Al、AlCu或Cu制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括穿過所述蝕刻停止層以連接至所述ARC層的金屬接觸件。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括形成在所述柵極金屬堆疊件和所述AlGaN層之間的摻雜的GaN區(qū)。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括位于所述AlGaN層和所述GaN層的結(jié) 處的二維電子氣(2DEG)區(qū)。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述至少一個歐姆接觸件包括源極接觸件和漏極接觸件，所述柵極場板電連接至所述源極接觸件。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述至少一個歐姆接觸件包括源極接觸件和漏極接觸件，其中，所述柵極場板設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件和所述漏極接觸件之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一III-V族化合物層，位于襯底上；第二III-V族化合物層，位于所述第一III-V族化合物層上，其中，所述第一III-V族化合物層的材料與所述第二III-V族化合物層的材料不同；柵極金屬堆疊件，設(shè)置在所述第二III-V族化合物層上；源極接觸件和漏極接觸件，設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件的相對兩側(cè)處；柵極場板，設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件和所述漏極接觸件之間；抗反射涂(ARC)層，形成在所述源極接觸件和所述漏極接觸件上；以及蝕刻停止層，形成在所述ARC層上。

在上述半導(dǎo)體器中件，還包括金屬線，其中，所述源極接觸件和所述柵極場板連接至所述金屬線。

在上述半導(dǎo)體器中件，其中，所述ARC層由TiN制成，以及所述柵極場板由TiN、Ti、Al、AlCu或Cu制成。

在上述半導(dǎo)體器中件，所述蝕刻停止層由氧化物制成。

在上述半導(dǎo)體器中件，還包括穿過所述蝕刻停止層以分別連接至所述源極接觸件和所述漏極接觸件的多個金屬接觸件。

在上述半導(dǎo)體器中件，還包括位于所述柵極金屬堆疊件和所述第二III-V族化合物層之間的摻雜的III-V族化合物區(qū)。

在上述半導(dǎo)體器中件，還包括位于所述第一III-V族化合物層和所述第二III-V族化合物層的結(jié)處的二維電子氣(2DEG)區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的又另一實施例，還提供了一種制造半導(dǎo)體的方法，包括：在襯底上形成第一III-V族化合物層；在所述第一III-V族化合物層上形成第二III-V族化合物層，其中，所述第一III-V族化合物層的材料與所述第二III-V族化合物層的材料不同；在所述第二III-V族化合物層上形成介電 層；形成穿過所述介電層并且連接至所述第二III-V族化合物層的歐姆接觸件；在所述歐姆接觸件上形成抗反射涂(ARC)層；在所述ARC層上形成蝕刻停止層；以及通過使用沉積和蝕刻工藝在所述介電層上形成柵極場板。

在上述方法中，所述沉積和蝕刻工藝的蝕刻劑在所述蝕刻停止層和所述柵極場板之間具有高選擇性。

在上述方法中，還包括在所述介電層上形成柵極金屬堆疊件，其中，所述柵極場板設(shè)置在所述柵極金屬堆疊件和所述歐姆接觸件之間。

在上述方法中，還包括：去除所述蝕刻停止層的部分以暴露所述ARC層；以及在所述ARC層上形成金屬接觸件。

上面概述了若干實施例的部件、使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改用于實現(xiàn)與在此所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍、并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。