[發明專利]半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201811124144.2
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109524461A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 林信南;劉美華;劉巖軍
• 申請（專利權）人: 深圳市晶相技術有限公司
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335;H01L29/06;H01L29/41
• 代理公司: 深圳精智聯合知識產權代理有限公司 44393
• 代理人: 夏聲平

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體基板；

介質層，設置在所述半導體基板上；

源極和漏極，設置在所述介質層上；以及

第一柵極和第二柵極，相互間隔設置在所述介質層上；

其中，所述第一柵極和所述第二柵極位于所述源極和所述漏極之間，所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述第二柵極分別貫穿所述介質層、且伸入所述半導體基板以與所半導體基板形成肖特基接觸。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體基板包括：硅襯底，以及設置于所述硅襯底表面的氮化鎵緩沖層和設置于所述氮化鎵緩沖層表面的氮化鎵鋁層；其中，所述氮化鎵緩沖層和所述氮化鎵鋁層之間可形成二維電子氣溝道；所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述第二柵極均伸入所述氮化鎵鋁層以與所述氮化鎵鋁層形成肖特基接觸。

3.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述源極和所述漏極由歐姆接觸金屬組成，所述第一柵極和所述第二柵極由從下至上依次設置的柵極金屬和所述歐姆接觸金屬組成；其中，所述歐姆接觸金屬包括從下至上依次設置的第一鈦金屬層、鋁金屬層、第二鈦金屬層和第一氮化鈦層，所述柵極金屬的材質為氮化鈦。

4.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述介質層的材質為氮化硅、氧化硅或氧化鉿。

5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一柵極的底部的寬度小于所述第二柵極的底部的寬度。

6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述第一柵極的底部的寬度為所述第二柵極的底部的寬度的一半。

7.如權利要求5或6所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件包括雙柵結構高電子遷移率晶體管，且所述雙柵結構高電子遷移率晶體管具有所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述第二柵極。

8.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體基板，包括：硅襯底，以及設置于所述硅襯底表面的緩沖層和設置于所述緩沖層表面的勢壘層，所述緩沖層和所述勢壘層之間可形成二維電子氣溝道；

介質層，設置在所述半導體基板上，其中，源極接觸孔、漏極接觸孔、第一柵極接觸孔和第二柵極接觸孔均貫穿所述介質層、并伸入所述勢壘層；以及

源極、漏極、第一柵極和第二柵極，設置在所述介質層上且分別填充所述源極接觸孔、所述漏極接觸孔、所述第一柵極接觸孔和所述第二柵極接觸孔以與所述勢壘層形成肖特基接觸；

其中，所述第一柵極接觸孔和所述第二柵極接觸孔位于所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔之間，所述第一柵極接觸孔的寬度小于所述第二柵極接觸孔的寬度。

9.如權利要求8所述的半導體器件，其特征在于，所述第一柵極接觸孔鄰近所述源極接觸孔設置，所述第二柵極接觸孔鄰近所述漏極接觸孔設置；所述半導體器件包括雙柵結構高電子遷移率晶體管，且所述雙柵結構高電子遷移率晶體管具有所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述第二柵極。

10.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，包括步驟：

在半導體基板上形成介質層，其中，所述半導體基板包括：半導體襯底，以及依次設置在所述半導體襯底上的緩沖層和勢壘層；

蝕刻所述介質層和所述勢壘層，以形成第一柵極接觸孔和第二柵極接觸孔，其中，所述第一柵極接觸孔和所述第二柵極接觸孔均貫穿所述介質層、并伸入所述勢壘層；

在所述介質層上形成柵極金屬層、并使所述柵極金屬層延伸至所述第一柵極接觸孔內和所述第二柵極接觸孔內以覆蓋所述第一柵極接觸孔的底部和所述第二柵極接觸孔的底部；

蝕刻所述柵極金屬層，以去除位于第一柵極區域和第二柵極區域以外的所述柵極金屬層，其中，所述第一柵極接觸孔和所述第二柵極接觸孔分別位于所述第一柵極區域和所述第二柵極區域；

蝕刻所述介質層和所述勢壘層，以形成源極接觸孔和漏極接觸孔，其中，所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔均貫穿所述介質層、并伸入所述氮化鎵鋁層；

在所述柵極金屬層和所述介質層上形成歐姆接觸金屬層、并使所述歐姆接觸金屬層填充至所述源極接觸孔、所述漏極接觸孔、所述第一柵極接觸孔和所述第二柵極接觸孔；以及

蝕刻所述歐姆接觸金屬層，以去除位于源極區域、漏極區域、所述第一柵極區域和所述第二柵極區域以外的所述歐姆接觸金屬層，從而形成對應所述源極接觸孔的源極、對應所述漏極接觸孔的漏極、對應所述第一柵極接觸孔的第一柵極和對應所述第二柵極接觸孔的第二柵極，其中，所述源極接觸孔和所述漏極接觸孔分別位于所述源極區域和所述漏極區域。