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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体器件及制作,涉及一种半导体器件及其制作方法。
技术介绍
1、氮化镓高电子迁移率晶体管(gan high electron mobility transistors,简称gan hemt)作为宽禁带功率器件的代表,凭借其开关速率快,导通电阻小,损耗小等优势,对于提升变换器的效率和功率密度非常有利,已在消费类电子的电源转换电路领域中广泛应用。随着半导体技术的迅速发展,应用端对功率器件提出了更高效,更高频,小型化和轻便化等更高要求,为了提升hemt器件不同性能所采用的方法层出不穷,对应于hemt器件的结构及制作方法也存在较大区别,但是,通常情况下为了提高器件各项性能时或多或少地会影响hemt器件的可靠性或增大生产成本,从而使得hemt器件的应用前景受到限制。
2、因此,如何提供一种半导体器件及其制作方法,以实现提高hemt器件性能的同时保证其可靠性及低成本,成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
3、应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种半导体器件及其制作方法,用于解决现有技术中提高hemt器件性能时影响器件可靠性或制作成本的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提
3、提供一半导体层,所述半导体层上形成有栅介质层;
4、形成导电金属层于所述栅介质层上方,所述导电金属层与至少一部分所述栅介质层连接;
5、形成源极金属、漏极金属及第一场板于所述半导体层的上方,所述源极金属及所述漏极金属均贯穿所述栅介质层并与所述半导体层的预设位置相连接,在水平方向上所述第一场板位于所述源极金属与所述漏极金属之间;
6、形成栅极金属及第二场板于所述半导体层上方,所述栅极金属与所述导电金属层连接,在水平方向上,所述栅极金属位于所述源极金属与所述漏极金属之间,所述第二场板位于所述栅极金属与所述漏极金属之间且与所述第一场板垂向投影部分重叠。
7、可选地,所述栅极金属在水平方向上环绕所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
8、可选地,所述栅极金属在垂向上贯穿所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
9、可选地,所述导电金属层的材料包括氧化镍、金、钛、铝、钨、钨化物、金属氮化物及金属硅化物中的至少一种;所述导电金属层的结构包括单一材料层、混合材料层及复合材料层。
10、可选地,当所述导电金属层的材料为氮化钛时,形成所述导电金属层包括以下步骤:
11、采用溅射法形成氮化钛层于所述栅介质层上方,对所述氮化钛层进行光刻及刻蚀以得到所述导电金属层;
12、或者,形成所述导电金属层包括以下步骤:
13、采用溅射法形成氮化钛层于所述栅介质层上方并对所述氮化钛层进行光刻以裸露至少一部分所述氮化钛层;
14、基于氧化工艺将裸露出来的氮化钛层表面进行氧化以形成氧化钛表层;
15、去除氧化钛表层以得到所述导电金属层。
16、可选地,所述半导体层包括从下往上依次堆叠的衬底层、第一氮化物层及第二氮化物层,所述第二氮化物层的带隙大于所述第一氮化物层的带隙;所述栅介质层的材料包括氮化硅。
17、可选地,形成源极金属、漏极金属及第一场板于所述半导体层的上方包括以下步骤:
18、形成第一介质层于所述栅介质层上方,所述第一介质层还遮盖所述导电金属层;
19、形成源极接触孔及漏极接触孔于所述第一介质层中,所述源极接触孔及所述漏极接触孔至少贯穿所述第一介质层并显露所述半导体层的至少一部分;
20、形成第一电极金属层于所述第一介质层上方并图形化所述第一电极金属层以得到所述源极金属、所述漏极金属及所述第一场板,所述源极金属至少覆盖所述源极接触孔的内壁,所述漏极金属至少覆盖所述漏极接触孔的内壁。
21、可选地,形成栅极金属及第二场板于所述半导体层上方包括以下步骤:
22、形成第二介质层于所述第一介质层上方,所述第二介质层还覆盖图形化后的第一电极金属层;
23、形成栅极接触孔于所述第二介质层中,所述栅极接触孔至少贯穿所述第二介质层及所述第一介质层并显露所述导电金属层的至少一部分;
24、形成第二电极金属层于所述第二介质层上方并图形化所述第二电极金属层以得到所述栅极金属及所述第二场板。
25、可选地,形成栅极金属及第二场板于所述半导体层上方后还包括以下步骤:
26、形成层间介质层于所述第二介质层上方并平坦化所述层间介质层,所述层间介质层还覆盖图形化后的第二电极金属层;
27、形成金属互连层于所述层间介质层中,所述金属互连层至少与所述源极金属、所述漏极金属、所述栅极金属、所述第一场板及所述第二场板分别电性连接,所述金属互连层的至少一部分位于所述层间介质层远离所述第二介质层的表面上方;
28、形成钝化层于所述半导体层上方,所述钝化层至少覆盖所述金属互连层及所述层间介质层;
29、形成多个开口于所述钝化层中,所述开口显露至少一部分所述金属互连层的表面。
30、可选地,形成导电金属层于所述栅介质层上方后还包括以下步骤:
31、形成底层介质层于所述栅介质层上方,所述底层介质层覆盖所述导电金属层;
32、形成底层金属层于所述底层介质层上方并图形化所述底层金属层以得到底层场板,所述底层场板位于所述导电金属层在水平方向上的一侧,所述底层场板、所述第一场板及所述第二场板在垂向上的投影依次排列。
33、本专利技术还提供一种半导体器件,包括:
34、半导体层,所述半导体层上形成有栅介质层;
35、导电金属层,位于所述栅介质层上方且与至少一部分所述栅介质层连接;
36、源极金属、漏极金属及第一场板,位于所述半导体层的上方,所述源极金属及所述漏极金属均贯穿所述栅介质层并与所述半导体层的预设位置相连接,在水平方向上所述第一场板位于所述源极金属与所述漏极金属之间;
37、栅极金属及第二场板,位于所述半导体层上方,所述栅极金属与所述导电金属层连接,在水平方向上,所述栅极金属位于所述源极金属与所述漏极金属之间,所述第二场板位于所述栅极金属与所述漏极金属之间且与所述第一场板垂向投影部分重叠。
38、如上所述,本专利技术的半导体器件及其制作方法,一方面在栅极介质层与栅极金属之间额外设置导电金属层,通过设置栅极金属与导电金属层之间的位置关系使得制作得到的半导体器件的栅长尺寸仅受导电金属层影响,减少栅长尺寸以降本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述栅极金属在水平方向上环绕所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述栅极金属在垂向上贯穿所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述导电金属层的材料包括氧化镍、金、钛、铝、钨、钨化物、金属氮化物及金属硅化物中的至少一种;所述导电金属层的结构包括单一材料层、混合材料层及复合材料层。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,当所述导电金属层的材料为氮化钛时,形成所述导电金属层包括以下步骤:
6.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述半导体层包括从下往上依次堆叠的衬底层、第一氮化物层及第二氮化物层,所述第二氮化物层的带隙大于所述第一氮化物层的带隙;所述栅介质层的材料包括氮化硅。
7.根据
8.根据权利要求7所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成栅极金属及第二场板于所述半导体层上方包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成栅极金属及第二场板于所述半导体层上方后还包括以下步骤:
10.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成导电金属层于所述栅介质层上方后还包括以下步骤:
11.一种半导体器件,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述栅极金属在水平方向上环绕所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述栅极金属在垂向上贯穿所述导电金属层的至少一部分以基于所述导电金属层与所述栅介质层电连接。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于:所述导电金属层的材料包括氧化镍、金、钛、铝、钨、钨化物、金属氮化物及金属硅化物中的至少一种;所述导电金属层的结构包括单一材料层、混合材料层及复合材料层。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,当所述导电金属层的材料为氮化钛时,形成所述导电金属层包括以下步骤:
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:王琳,郭德霄,雷嘉成,
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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