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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,特别涉及一种半导体器件及其制造方法。
技术介绍
1、由于gan hemt(high electron mobility transistor,高电子迁移率晶体管)功率器件与硅基驱动电路存在兼容性问题,为了进一步降低寄生参数,需发展gan集成电路。对于发展成熟的硅基集成电路,基于增强型的nmos和pmos器件可以实现低静态功耗、高工作频率的cmos集成电路;但由于p型gan hemt器件存在激活率低、高掺杂下器件损伤大等问题,未实现增强型pmos器件。因此现阶段,多基于耗尽型(d-mode)hemt器件和增强型(e-mode)hemt器件实现直接耦合的集成电路。但是,由于耗尽型hemt器件和增强型hemt器件的结构存在较大差别,常规实现增强型hemt器件的工艺无法与耗尽型hemt器件的工艺兼容,不利于集成。
2、因此,如何使得耗尽型器件和增强型器件集成是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法,使得耗尽型器件和增强型器件集成。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种半导体器件,包括:
3、基底,包括耗尽型器件区和增强型器件区;
4、第二栅极结构,形成于所述增强型器件区的所述基底上;
5、钝化层,形成于所述耗尽型器件区和所述增强型器件区的所述基底上,所述钝化层覆盖所述第二栅极结构;
6、第一栅极结构,形成于所述耗尽型器件区的所
7、第一源极金属、第一漏极金属、第二源极金属和第二漏极金属,所述第一源极金属和所述第一漏极金属形成于所述第一栅极结构两侧的所述基底上,所述第二源极金属和所述第二漏极金属形成于所述第二栅极结构两侧的所述基底上。
8、可选地,所述基底还包括增强型功率器件区,所述半导体器件还包括:
9、第三栅极结构,形成于所述增强型功率器件区的所述基底上,所述钝化层还形成于所述增强型功率器件区的所述基底和所述第三栅极结构上;
10、第三源极金属和第三漏极金属,形成于所述第三栅极结构两侧的所述基底上。
11、可选地,所述第一栅极结构包括第一金属栅极层,所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均包括自下向上的氮化物栅极层和第二金属栅极层。
12、可选地,所述第一栅极结构、所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均还包括第三金属栅极层,所述第三金属栅极层形成于所述第一金属栅极层和所述第二金属栅极层上。
13、可选地,所述半导体器件还包括:
14、至少一层场板,形成于所述增强型功率器件区的所述钝化层上。
15、可选地,所述基底包括衬底以及自下向上形成于所述衬底上的缓冲层、沟道层和势垒层。
16、本专利技术还提供一种半导体器件的制造方法,包括:
17、提供一基底,所述基底包括耗尽型器件区和增强型器件区;
18、形成第二栅极结构、钝化层和第一栅极结构,所述第二栅极结构形成于所述增强型器件区的所述基底上;所述钝化层形成于所述耗尽型器件区和所述增强型器件区的所述基底上,所述钝化层覆盖所述第二栅极结构;所述第一栅极结构形成于所述耗尽型器件区的所述钝化层上,所述第一栅极结构与所述基底之间的所述钝化层作为栅介质层;
19、形成第一源极金属、第一漏极金属、第二源极金属和第二漏极金属,所述第一源极金属和所述第一漏极金属形成于所述第一栅极结构两侧的所述基底上,所述第二源极金属和所述第二漏极金属形成于所述第二栅极结构两侧的所述基底上。
20、可选地,所述基底还包括增强型功率器件区,所述半导体器件的制造方法还包括:
21、形成第三栅极结构于所述增强型功率器件区的所述基底上,所述钝化层还形成于所述增强型功率器件区的所述基底和所述第三栅极结构上;
22、形成第三源极金属和第三漏极金属于所述第三栅极结构两侧的所述基底上。
23、可选地,形成第二栅极结构、钝化层、第一栅极结构和第三栅极结构的步骤包括:
24、形成氮化物栅极层和第二金属栅极层堆叠于所述增强型器件区和所述增强型功率器件区的所述基底上;
25、形成钝化层于所述耗尽型器件区、所述增强型器件区和所述增强型功率器件区的所述基底上,所述钝化层覆盖所述氮化物栅极层和所述第二金属栅极层;
26、形成第一金属栅极层于所述耗尽型器件区的所述钝化层上,使得所述第一栅极结构包括所述第一金属栅极层,所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均包括所述氮化物栅极层和所述第二金属栅极层。
27、可选地,形成第二栅极结构、第一栅极结构和第三栅极结构的步骤还包括:
28、形成第三金属栅极层于所述第一金属栅极层和所述第二金属栅极层上,使得所述第一栅极结构、所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均还包括所述第三金属栅极层。
29、可选地,所述半导体器件的制造方法还包括:
30、形成至少一层场板于所述增强型功率器件区的所述钝化层上。
31、可选地,所述基底包括衬底以及自下向上形成于所述衬底上的缓冲层、沟道层和势垒层。
32、与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下有益效果:
33、1、本专利技术的半导体器件,由于包括:基底,包括耗尽型器件区和增强型器件区;第二栅极结构,形成于所述增强型器件区的所述基底上;钝化层,形成于所述耗尽型器件区和所述增强型器件区的所述基底上,所述钝化层覆盖所述第二栅极结构;第一栅极结构,形成于所述耗尽型器件区的所述钝化层上,所述第一栅极结构与所述基底之间的所述钝化层作为栅介质层;第一源极金属、第一漏极金属、第二源极金属和第二漏极金属,所述第一源极金属和所述第一漏极金属形成于所述第一栅极结构两侧的所述基底上,所述第二源极金属和所述第二漏极金属形成于所述第二栅极结构两侧的所述基底上,使得耗尽型器件和增强型器件能够集成。
34、2、本专利技术的半导体器件的制造方法,由于包括:提供一基底,所述基底包括耗尽型器件区和增强型器件区;形成第二栅极结构、钝化层和第一栅极结构,所述第二栅极结构形成于所述增强型器件区的所述基底上;所述钝化层形成于所述耗尽型器件区和所述增强型器件区的所述基底上,所述钝化层覆盖所述第二栅极结构;所述第一栅极结构形成于所述耗尽型器件区的所述钝化层上,所述第一栅极结构与所述基底之间的所述钝化层作为栅介质层;形成第一源极金属、第一漏极金属、第二源极金属和第二漏极金属,所述第一源极金属和所述第一漏极金属形成于所述第一栅极结构两侧的所述基底上,所述第二源极金属和所述第二漏极金属形成于所述第二栅极结构两侧的所述基底上,使得耗尽型器件和增强型器件能够集成。
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1.一种半导体器件,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述基底还包括增强型功率器件区,所述半导体器件还包括:
3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第一栅极结构包括第一金属栅极层,所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均包括自下向上的氮化物栅极层和第二金属栅极层。
4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述第一栅极结构、所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均还包括第三金属栅极层,所述第三金属栅极层形成于所述第一金属栅极层和所述第二金属栅极层上。
5.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
6.如权利要求1~5中任一项所述的半导体器件,其特征在于,所述基底包括衬底以及自下向上形成于所述衬底上的缓冲层、沟道层和势垒层。
7.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:
8.如权利要求7所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述基底还包括增强型功率器件区,所述半导体器件的制造方法还包括:
9.如权利要求8所述的半导体器
10.如权利要求9所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,形成第二栅极结构、第一栅极结构和第三栅极结构的步骤还包括:
11.如权利要求7所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述半导体器件的制造方法还包括:
12.如权利要求7~11中任一项所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述基底包括衬底以及自下向上形成于所述衬底上的缓冲层、沟道层和势垒层。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述基底还包括增强型功率器件区,所述半导体器件还包括:
3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第一栅极结构包括第一金属栅极层,所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均包括自下向上的氮化物栅极层和第二金属栅极层。
4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述第一栅极结构、所述第二栅极结构和所述第三栅极结构均还包括第三金属栅极层,所述第三金属栅极层形成于所述第一金属栅极层和所述第二金属栅极层上。
5.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
6.如权利要求1~5中任一项所述的半导体器件,其特征在于,所述基底包括衬底以及自下向上形成于所述衬底上的缓冲层、...
【专利技术属性】
技术研发人员:信亚杰,雷嘉成,郭德霄,
申请(专利权)人:上海新微半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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