半导体器件及电子设备制造技术

本申请提供了一种半导体器件及电子设备，其中，半导体器件包括衬底和多个结构单元，多个结构单元均设于衬底的一侧；每个结构单元包括源极

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及电子设备


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件及电子设备
。

技术介绍

[0002]随着
5G
通信等行业的快速发展，对功率放大器提出了更高的要求
。
当功率放大器的线性度过低时，则会导致严重的边带
、
高输入功率下输出功率饱和以及信号失真等问题
。
因此，在实际应用中，想要获得高线性度的功率放大器
。
[0003]功率放大器属于半导体器件，半导体器件和电路板电连接，如图
1a
所示，半导体器件包括衬底
10
和结构单元
20
，结构单元
20
中包括源极
21、
栅极
22
和漏极
23。
半导体器件的跨导随着栅源电压而变化，会严重影响功率放大器的线性度，如图
2b
和图
2d
所示，跨导曲线
a1
和
a2
随着栅极
22
和源极
21
之间的电压的升高，跨导呈现先升高后下降的趋势，因此功率放大器的线性度也较低
。
[0004]相关技术中，通常采用基于跨导补偿的方法提升功率放大器的线性度，具体地，如图
1b
所示，沿栅极
22
的长度方向
(X
向
)
将栅极的不同区域设置为不同的材料，例如，栅极
22a、
栅极
22b
和栅极
22c
分别为不同的材料
。
由此使得结构单元的不同区域的阈值电压不同，从而实现跨导补偿
。
具有不同阈值电压的结构单元可以获得多个跨导曲线
a1、a2
等，结构单元具有多个不同的阈值电压，表明半导体器件具有多个跨导级数，多个跨导曲线
a1、a2
等融合后获得的半导体器件的跨导曲线
a3。
例如，图
3b
所示的跨导曲线
a3
为将跨导曲线图
2b
所示的跨导曲线
a1
和图
2d
所示的跨导曲线
a2
融合后的跨导曲线
。
从图
3b
中可以看出，当跨导级数越多，跨导曲线
a3
的中部越平滑，则表明功率放大器的线性度越高
。
[0005]但是随着功率放大器频率特性的提升，栅极的长度逐渐缩小，受限于光刻精度的要求，在栅极长度范围内可实现的跨导级数有限
。
因此，如何实现更多级数的跨导，以获得中部较大范围内较为平滑的跨导曲线是目前亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供一种半导体器件及电子设备，能够增加半导体器件的跨导级数
。
[0007]本申请提供一种半导体器件，包括：衬底和多个结构单元，多个结构单元均设于衬底的一侧；每个结构单元包括源极
、
漏极
、
鳍部和栅极，每个结构单元的源极均相连，每个结构单元的漏极均相连，每个结构单元的栅极均相连；每个结构单元中：源极和漏极在衬底的投影分别位于栅极在衬底的投影的两侧，鳍部设于衬底上，鳍部在衬底的投影位于栅极在衬底的投影范围内；多个结构单元中的第一结构单元的鳍部与第二结构单元的鳍部的尺寸不同
。
[0008]结构单元的跨导为漏极与源极之间的电流变化值和栅极与源极之间的电压变化值之间的比值，跨导曲线为跨导随栅极与源极之间的电压的变化的变化趋势曲线，通常横坐标为栅极与源极之间的电压，纵坐标为跨导
。
鳍部的尺寸会对结构单元的阈值电压产生
影响，从而对跨导曲线产生影响，当鳍部的尺寸变化时，结构单元的跨导幅值产生变化，以及跨导曲线沿横坐标的位置不同
。
当多个结构单元中的第一结构单元的鳍部与第二结构单元的鳍部的尺寸不同时，这两个结构单元的跨导曲线在坐标系中的沿横坐标的位置不同
。
因此，本申请的半导体器件至少包含两级跨导，至少能够获得两个结构单元的跨导曲线，当这两个结构单元的跨导曲线融合后可获得中部较为平滑的跨导曲线，该跨导曲线即为半导体器件的跨导曲线
。
此外，可通过将较多数量个结构单元的鳍部尺寸设置为不同尺寸，以获得更多级数的跨导，从而获得中部较大范围内较为平滑的跨导曲线，进而提高半导体器件的线性度
。
[0009]在一些可能实现的方式中，每个结构单元的鳍部的尺寸均不同
。
这样，每个结构单元的跨导曲线在坐标系中的位置均不同，因此，半导体器件至少可以获得具有与结构单元的数量相同数量的跨导曲线，由此可进一步增加半导体器件的跨导级数
。
[0010]在一些可能实现的方式中，鳍部的尺寸包括沿第一方向的尺寸
、
沿第二方向的尺寸和沿厚度方向的尺寸中的至少一种，第一方向和第二方向均与厚度方向垂直
。
由于鳍部沿第一方向的尺寸
、
沿第二方向的尺寸以及沿厚度方向的尺寸，均会影响结构单元的跨导曲线在坐标系中的位置，因此，在设计时，可以选择各结构单元的鳍部沿任意一个方向的尺寸不同，也可以选择各结构单元的鳍部沿第一方向
、
第二方向以及厚度方向的尺寸均不同，由此可进一步增加半导体器件的跨导级数
。
另外，当各结构单元的鳍部沿第一方向和
/
或第二方向的尺寸不同时，由于第一方向和第二方向均与厚度方向相垂直，因此，在制造本申请的半导体器件时，可以在同一道刻蚀工艺下制作各结构单元的鳍部，由此可在不增加工艺流程的情况下，增加半导体器件的跨导级数
。
[0011]在一些可能实现的方式中，第一结构单元中的栅极与源极之间的第一距离与第二结构单元的第一距离不同
。
当两个结构单元的栅极与源极之间的第一距离不同时，这两个结构单元的电阻值不同，跨导幅值与电阻值呈负相关，因此，这两个结构单元的跨导幅值不同，两个结构单元的跨导曲线的最高点在纵坐标的位置也不同
。
由于当两个结构单元的鳍部尺寸不同时，这两个结构单元的跨导幅值不同，以及跨导曲线沿横坐标的位置不同，因此，当两个结构单元中的栅极与源极之间的第一距离不同对跨导幅值的影响作用与鳍部的尺寸不同对跨导幅值的影响作用相反时，能够尽可能保证两个结构单元的跨导曲线融合后中部区域较为平滑，因此，这样也能够使得半导体器件的跨导曲线的中部较为平滑
。
[0012]在一些可能实现的方式中，每个结构单元的第一距离均不同
。
这样，每个结构单元的跨导幅值均不同，即，每个结构单元的跨导曲线沿纵坐标的位置均不同，因此，半导体器件至少可以获得具有与结构单元的数量相同数量的跨导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底和多个结构单元，多个所述结构单元均设于所述衬底的一侧；每个所述结构单元包括源极
、
漏极
、
鳍部和栅极，每个所述结构单元的所述源极均相连，每个所述结构单元的所述漏极均相连，每个所述结构单元的所述栅极均相连；每个所述结构单元中：所述源极和所述漏极在所述衬底的投影分别位于所述栅极在所述衬底的投影的两侧，所述鳍部设于所述衬底上，所述鳍部在所述衬底的投影位于所述栅极在所述衬底的投影范围内；多个所述结构单元中的第一结构单元的鳍部与第二结构单元的鳍部的尺寸不同
。2.
根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，每个所述结构单元的所述鳍部的尺寸均不同
。3.
根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述鳍部的尺寸包括沿第一方向的尺寸
、
沿第二方向的尺寸和沿厚度方向的尺寸中的至少一种，所述第一方向和所述第二方向均与所述厚度方向垂直
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述第一结构单元中的所述栅极与所述源极之间的第一距离与所述第二结构单元的所述第一距离不同
。5.
根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，每个所述结构单元的所述第一距离均不同
。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述第一结构单元中的所述栅极与所述漏极之间的第二距离与所述第二结构单元的所述第二距离不同
。7.
根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，每个所述结构单元的所述第二距离均不同
。8.
根据权利要求1‑7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件至少包括两个电极，所述两个电极设于所述衬底背离所述结构单元的第一表面；所述第一结构单元中的所述栅极在所述第一表面的投影与其中一个所述电极具有重叠，所述第二结构单元中的所述栅极在所述第一表面的投影与另一个所述电极具有重叠
。9.
根据权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述电极和所述结构单元的数量相同，且每个所述电极在所述第一表面的投影，与每个所述结构单元中的所述栅极在所述第一表面的投影一一对应
。10.
根据权利要求1‑9任一项所述的半导体器件，其特征在于，多个所述结构单元沿第一方向排列；至少一个所述结构单元中：所述源极
、
栅极和漏极均沿所述第一方向排列以及沿第二方向延伸，所述鳍部的数量为多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯明辰，魏巍，何林峰，张亚文，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：