【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件及其制造方法。
技术介绍
1、本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
2、对于常规hemt器件(例如，耗尽型氮化镓mis hemt器件)常采用多级阶梯状场板结构而言，为了制造出多级场板200(例如，多级栅极场板)，一般的，往往通过在多层介质层202之间设置刻蚀停止层201，然后依次对各个介质层202进行开口刻蚀，在多次开口刻蚀后，一次性形成多层场板200。
3、上述结构至少存在如下几个缺点：
4、1.可靠性风险大：场板高度的稳定性影响器件的电场分布和可靠性，场板高度受多步工艺影响，电场难以很好的控制，存在htrb可靠性风险；
5、2.器件pitch较大，成本高：栅源间距受限于栅极金属形貌，无法继续缩小，电阻和饱和电流无法继续改进，栅极金属在g和s之间存在很大长度，导致lgs尺寸无法缩减，影响器件电性优化，成本难以降低；
6、3.器件结构设计g-s，g-d间距小，导致相应电容大，进而导致输入电容ciss(cgd+cgs)，转移电容crss(cgd)以及栅电荷qg，qgs，qgd较大，：场板(fp)与栅极金属(gatemetal)一体化构成了栅极场板，栅极与源极漏极存在较大寄生电容(由于金属间距小)，对器件的开关特性造成负面影响。
7、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
技术实现思路
1、基于前述的现有技术缺陷，本申请中具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件及其制造方法，其用于解决上述技术问题中的至少一个。
2、为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案：一种具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，包括：
3、用于形成在衬底上的缓冲层；
4、形成在所述缓冲层上的沟道层；
5、形成在所述沟道层上的势垒层；
6、形成在所述势垒层上的栅介质层；
7、栅极接触电极，所述栅极接触电极包括形成在所述栅介质层上的栅极金属、形成在所述栅极金属上的连接金属、形成在所述连接金属上的栅极填充金属。
8、优选地，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极填充金属为欧姆接触金属，所述栅极填充金属、所述漏极欧姆金属和源极欧姆金属同时淀积而成。
9、优选地，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极金属包括与所述栅介质层接触的栅极本体、自所述栅极本体的上端部朝向所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一栅极水平部以及自所述栅极本体的上端部朝向所述源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二栅极水平部。
10、优选地，所述连接金属包括与所述栅极本体接触的连接本体、与所述连接本体的两端连接的第一连接壁和第二连接壁、自所述第一连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一连接水平部以及自所述第二连接壁朝向源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二连接水平部，其中，所述第一连接壁相较于所述第二连接壁临近于所述漏极欧姆金属。
11、优选地，所述栅极填充金属包括堆叠在由所述连接本体、第一连接壁和第二连接壁形成的凹槽内的第一填充部和与所述第一填充部连接并且形成在所述第一连接水平部上的第二填充部。
12、优选地，所述连接金属包括自所述第一连接水平部朝向所述漏极欧姆金属倾斜向下延伸的第三连接壁、自所述第三连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第三连接水平部；所述栅极填充金属包括与所述第二填充部连接并且形成在所述第三连接壁的第三填充部、与所述第三填充部连接并且形成在所述第三连接水平部上的第四填充部。
13、优选地，所述第一栅极水平部用于形成第一栅极场板；所述第四填充部和所述第三连接水平部用于形成第二栅极场板。
14、优选地，所述第二栅极场板的上方形成有刻蚀而成的第三栅极场板，所述第三栅极场板与所述第二栅极场板通过连接线连接。
15、优选地，所述第二栅极场板的上方形成有用于作为第四栅极场板的第一金属层，所述第四栅极场板通过连接线与所述第二栅极场板连接。
16、优选地，所述第二栅极场板的上方形成有刻蚀而成的第三栅极场板，所述第三栅极场板的上方形成有用于作为第四栅极场板的第一金属层，所述第四栅极场板通过连接线分别和所述第三栅极场板与所述第二栅极场板连接。
17、优选地，所述第一栅极水平部用于形成场板。
18、优选地，包括与所述连接金属同时形成并且相互隔离的第一连接部，所述第一连接部位于所述连接金属和所述漏极欧姆金属之间，所述第一连接部包括自栅极区向漏极欧姆金属逐渐向下倾斜的倾斜单元，自所述连接倾斜部朝向所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的水平单元，所述第一连接部上沉积有源极填充金属，其中，所述水平单元和所述源极填充金属用于形成第一源极场板。
19、优选地，所述第一连接部上方形成有由tin淀积后刻蚀而成的第二源极场板，所述第二源极场板与所述第一源极场板通过连接线连接。
20、优选地，所述第一连接部的上方形成有由ild淀积后刻蚀而成的用于作为第三源极场板的第一金属层，所述第三源极场板通过连接线与所述第一源极场板连接。
21、优选地，所述第一连接部上方形成有由tin淀积后刻蚀而成的第二源极场板，所述第一连接部的上方形成有由ild淀积后刻蚀而成的用于作为第三源极场板的第一金属层，所述第三源极场板通过连接线分别和所述第一源极场板与所述第二源极场板连接。
22、优选地，所述源极欧姆金属或所述漏极欧姆金属包括填充部，所述填充部包括填入部和向两侧延伸的延展部，所述延展部形成在与所述连接金属同时形成的第二连接部上。
23、本申请实施例公开了一种具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件的制造方法，包括以下步骤：
24、在衬底上依次形成缓冲层、沟道层、势垒层和栅介质层；
25、在所述栅介质层上外延淀积第一介质层，在第一介质层上开口后刻蚀形成栅极金属，所述栅极金属包括与所述栅介质层接触的栅极本体、自所述栅极本体的上端部分别朝向所述源极欧姆金属和所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一栅极水平部和第二栅极水平部；
26、在形成栅极金属后淀积第二介质层，在所述栅极本体上方的第二介质层上后刻蚀形成连接金属，所述连接金属至少部分的形成在所述栅极本体上；
27、在所述连接金属上淀积栅极填充金属，并且同时淀积源极欧姆金属和漏极欧姆金属。
28、优选地，还包括：在形成欧姆金属后淀积第三介质层，在第三介质层上通过tin淀积并刻蚀形成场板。
29、优选地，还包括：在形成场板后，通过ild淀积，进而形成con本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极填充金属为欧姆接触金属，所述栅极填充金属、所述漏极欧姆金属和源极欧姆金属同时淀积而成。
3.根据权利要求1所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极金属包括与所述栅介质层接触的栅极本体、自所述栅极本体的上端部朝向所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一栅极水平部以及自所述栅极本体的上端部朝向所述源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二栅极水平部。
4.根据权利要求3所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述连接金属包括与所述栅极本体接触的连接本体、与所述连接本体的两端连接的第一连接壁和第二连接壁、自所述第一连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一连接水平部以及自所述第二连接壁朝向源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二连接水平部，其
5.根据权利要求4所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述栅极填充金属包括堆叠在由所述连接本体、第一连接壁和第二连接壁形成的凹槽内的第一填充部和与所述第一填充部连接并且形成在所述第一连接水平部上的第二填充部。
6.根据权利要求5所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述连接金属包括自所述第一连接水平部朝向所述漏极欧姆金属倾斜向下延伸的第三连接壁、自所述第三连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第三连接水平部；所述栅极填充金属包括与所述第二填充部连接并且形成在所述第三连接壁的第三填充部、与所述第三填充部连接并且形成在所述第三连接水平部上的第四填充部。
7.根据权利要求6所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第一栅极水平部用于形成第一栅极场板；所述第四填充部和所述第三连接水平部用于形成第二栅极场板。
8.根据权利要求7所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第二栅极场板的上方形成有刻蚀而成的第三栅极场板，所述第三栅极场板与所述第二栅极场板通过连接线连接。
9.根据权利要求7所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第二栅极场板的上方形成有用于作为第四栅极场板的第一金属层，所述第四栅极场板通过连接线与所述第二栅极场板连接。
10.根据权利要求7所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第二栅极场板的上方形成有刻蚀而成的第三栅极场板，所述第三栅极场板的上方形成有用于作为第四栅极场板的第一金属层，所述第四栅极场板通过连接线分别和所述第三栅极场板与所述第二栅极场板连接。
11.根据权利要求5所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第一栅极水平部用于形成场板。
12.根据权利要求11所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，包括与所述连接金属同时形成并且相互隔离的第一连接部，所述第一连接部位于所述连接金属和所述漏极欧姆金属之间，所述第一连接部包括自栅极区向漏极欧姆金属逐渐向下倾斜的倾斜单元，自所述连接倾斜部朝向所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的水平单元，所述第一连接部上沉积有源极填充金属，其中，所述水平单元和所述源极填充金属用于形成第一源极场板。
13.根据权利要求12所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第一连接部上方形成有由TiN淀积后刻蚀而成的第二源极场板，所述第二源极场板与所述第一源极场板通过连接线连接。
14.根据权利要求12所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第一连接部的上方形成有由ILD淀积后刻蚀而成的用于作为第三源极场板的第一金属层，所述第三源极场板通过连接线与所述第一源极场板连接。
15.根据权利要求12所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述第一连接部上方形成有由TiN淀积后刻蚀而成的第二源极场板，所述第一连接部的上方形成有由ILD淀积后刻蚀而成的用于作为第三源极场板的第一金属层，所述第三源极场板通过连接线分别和所述第一源极场板与所述第二源极场板连接。
16.根据权利要求1所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的HEMT器件，其特征在于，所述...
【技术特征摘要】
1.一种具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极填充金属为欧姆接触金属，所述栅极填充金属、所述漏极欧姆金属和源极欧姆金属同时淀积而成。
3.根据权利要求1所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，包括位于所述栅极接触电极两侧的漏极欧姆金属和源极欧姆金属，所述栅极金属包括与所述栅介质层接触的栅极本体、自所述栅极本体的上端部朝向所述漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一栅极水平部以及自所述栅极本体的上端部朝向所述源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二栅极水平部。
4.根据权利要求3所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述连接金属包括与所述栅极本体接触的连接本体、与所述连接本体的两端连接的第一连接壁和第二连接壁、自所述第一连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第一连接水平部以及自所述第二连接壁朝向源极欧姆金属沿水平方向延伸的第二连接水平部，其中，所述第一连接壁相较于所述第二连接壁临近于所述漏极欧姆金属。
5.根据权利要求4所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述栅极填充金属包括堆叠在由所述连接本体、第一连接壁和第二连接壁形成的凹槽内的第一填充部和与所述第一填充部连接并且形成在所述第一连接水平部上的第二填充部。
6.根据权利要求5所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述连接金属包括自所述第一连接水平部朝向所述漏极欧姆金属倾斜向下延伸的第三连接壁、自所述第三连接壁朝向漏极欧姆金属沿水平方向延伸的第三连接水平部；所述栅极填充金属包括与所述第二填充部连接并且形成在所述第三连接壁的第三填充部、与所述第三填充部连接并且形成在所述第三连接水平部上的第四填充部。
7.根据权利要求6所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述第一栅极水平部用于形成第一栅极场板；所述第四填充部和所述第三连接水平部用于形成第二栅极场板。
8.根据权利要求7所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述第二栅极场板的上方形成有刻蚀而成的第三栅极场板，所述第三栅极场板与所述第二栅极场板通过连接线连接。
9.根据权利要求7所述的具有多层金属堆叠的栅极金属结构的hemt器件，其特征在于，所述第二栅极场板的上方形成有用于作为第四栅极场板的第一金属层，所述第四栅极场板通过连接线与所述第二栅极场板连接。
...【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，
申请(专利权)人：深圳镓楠半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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