一般地，本发明涉及氮化物基半导体器件。更具体地，本公开涉及具有可变二维电子气(2deg)区域的氮化物基半导体器件。
背景技术：
1、近年来，近年来，对高电子迁移率晶体管(hemt)的研究越来越盛行，特别是对于高功率开关和高频应用。iii族氮化物基hemt利用具有不同带隙的两种材料之间的异质结界面以形成量子阱状结构，其容纳二维电子气(2deg)区域，以满足高功率/频率器件的需求。除了hemt之外，具有异质结构的器件的例子还包括异质结双极晶体管(hbt)，异质结场效应晶体管(hfet)和调节掺杂fet(modfet)。
技术实现思路
1、在一个方面，本发明提供了一种半导体器件，其包括第一氮化物基半导体层，第二氮化物基半导体层，第一钝化层，栅极和第一场板。第二氮化物基半导体层设置在第一氮化物基半导体层上。第二氮化物基半导体层的带隙大于第一氮化物基半导体层的带隙，以在其间形成具有二维电子气(2deg)区域的异质结。第一钝化层覆盖第一氮化物基半导体层和第二氮化物基半导体层。第一钝化层具有第一部分和第二部分，第一部分具有至少一个厚度调节结构，第二部分具有平面结构，使得第一部分的厚度不同于第二部分的厚度。第一钝化层与第二氮化物基半导体层的顶表面接触以向其提供可变应力，使得第一部分下面的2deg区域的第一区带的电子密度不同于第二部分下面的2deg区域的第二区带的电子密度。栅极设置在第一钝化层上。第一场板设置在第一钝化层上并在栅极上方水平延伸。第一场板在第二氮化物基半导体层上的正交投影位于厚度调节结构在第二氮化物基半导体层上的正交投影之外。
2、在另一方面，本发明提供了一种用于制造半导体器件的方法。该方法包括如下步骤。在衬底上形成第一氮化物基半导体层。在第一氮化物基半导体层上形成第二氮化物基半导体层。第二氮化物基半导体层的带隙大于第一氮化物基半导体层的带隙，以在其间形成具有二维电子气(2deg)区域的异质结。形成毯覆式钝化层以与第二氮化物基半导体层接触。在所述毯覆式钝化层上执行图案化工艺以形成第一钝化层，使得所述第一钝化层的第一部分具有与所述第一钝化层的第二部分不同的厚度，从而在所述第二氮化物基半导体层上施加由所述第一钝化层提供的可变应力以调节所述2deg区域的电子密度。在第一钝化层上形成栅极。在第一钝化层和栅极上形成第一场板，使得第一场板在第二氮化物基半导体层上的正交投影位于第一钝化层的第一部分在第二氮化物基半导体层上的正交投影之外。
3、在再一个方面，本发明提供了一种半导体器件，其包括第一氮化物基半导体层，第二氮化物基半导体层，应力诱发层，源极，漏极，栅极，以及与源极连接的场板。第二氮化物基半导体层设置在第一氮化物基半导体层上。第二氮化物基半导体层的带隙大于第一氮化物基半导体层的带隙，以在其间形成具有二维电子气(2deg)区域的异质结。应力诱发层设置在第二氮化物基半导体层上并与之接触。源极和漏极设置在第二氮化物基半导体层上。栅极设置在第二氮化物基半导体层上并位于源极和漏极之间。应力诱发层的一部分具有不同于剩余部分的厚度，并且位于栅极和漏极之间，使得该部分向第二氮化物基半导体层提供比剩余部分更大的应力，从而增加该部分下方的2deg区域的区带的电子密度。与源极连接的场板设置在源极上方并耦合到源极。与源极连接的场板跨过栅极并终止于栅极和应力诱发层的所述部分之间。
4、通过上述配置，在本公开中，通过针对氮化物基半导体器件的阻挡层和阻挡层上的钝化层之一形成厚度调节结构，可以灵活地调节氮化物基半导体器件的2deg区域的电子密度。这样，可以降低发生击穿现象的概率。因此，氮化物基半导体器件具有良好的可靠性。
1.一种半导体器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一场板在所述第二氮化物基半导体层上的所述正交投影的一端与所述厚度调节结构在所述第二氮化物基半导体层上的所述正交投影的一端间隔开。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一场板的端面与所述厚度调节结构的端面垂直重合。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述厚度调节结构包括凹陷结构，使得所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述凹陷结构具有矩形轮廓，倒梯形轮廓或锯齿状轮廓。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一钝化层的晶格常数不同于所述第二氮化物基半导体层的晶格常数。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中整个所述栅极被所述第一场板覆盖。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一部分的厚度调节结构还具有厚度变化结构，使得对应于所述厚度变化结构的所述第一部分的子部分具有逐渐变化的厚度。
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，在第一部分的子部分下面的第一区带的子区带具有可变的电子密度。
10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述厚度变化结构包括倾斜表面或弯曲表面。
11.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述厚度变化结构与所述第二部分相邻。
12.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：
13.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括设置在所述第一钝化层上的第二钝化层，其中所述第二钝化层的底部的形状与所述第一钝化层的顶部的形状互补。
14.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括第二场板，其中所述第二场板设置在所述第一钝化层上方且与所述第一场板分离。
15.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一钝化层包括氮化铝，氧氮化铝或其组合。
16.一种半导体器件的制造方法，包括：
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一场板被设置成电耦合到所述源极。
19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述毯覆式钝化层包括氮化铝，氧氮化铝或其组合。
21.一种半导体器件，包括：
22.根据权利要求21所述的半导体器件，其中所述应力诱发层的晶格常数不同于所述第二氮化物基半导体层的晶格常数。
23.根据权利要求21所述的半导体器件，进一步包括设置在所述漏极上方并耦合到所述漏极的与漏连接的场板，其中所述与漏连接的场板和所述与源连接的场板位于同一层。
24.根据权利要求21所述的半导体器件，进一步包括设置在所述应力诱发层上的钝化层，其中所述钝化层的材料不同于所述应力诱发层的材料。
25.根据权利要求24所述的半导体器件，其中所述应力诱发层的所述部分向内凹陷以形成凹陷结构，并且所述钝化层延伸到所述凹陷结构中以与所述应力诱发层接触。
