半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115995463A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202211413679.8(22)申请日2022.11.11(71)申请人天狼芯半导体（成都）有限公司地址610000四川省成都市高新区吉泰五路88号3栋42楼1号(72)发明人王威黄汇钦(74)专利代理机构深圳中创智财知识产权代理有限公司44553专利代理师李春林(51)Int.Cl.H01L27/07(2006.01)H01L23/50(2006.01)H01L21/8234(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备(57)摘要本发明提供一种半导体器件、半导体器件的制备方法及电子设备，涉及半导体技术领域。该半导体器件包括高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管，所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极、第一漏极和第一源极；低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管，所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括第二栅极、第二漏极和第二源极；其中，所述第一栅极和所述第二源极连接，所述第一源极和所述第二漏极连接，半导体器件的源极为所述第二源极，所述半导体器件的栅极为所述第二栅极，所述半导体器件的漏极为所述第一漏极。该半导体器件为共源共栅结构，结合了GaN开关速度快和SiC高击穿电压的优点，有效提升半导体器件的工作效率和工作可靠性。CN115995463ACN115995463A权利要求书1/2页1.一种半导体器件，其特征在于，包括：高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管，所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极、第一漏极和第一源极；低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管，所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管包括第二栅极、第二漏极和第二源极；其中，所述第一栅极和所述第二源极连接，所述第一源极和所述第二漏极连接，半导体器件的源极为所述第二源极，所述半导体器件的栅极为所述第二栅极，所述半导体器件的漏极为所述第一漏极。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管包括第一栅极区域和第一源极区域，所述第一栅极与所述第一栅极区域相连，所述第一源极与所述第一源极区域相连，所述第一栅极区域和所述第一源极区域之间设有第一突变结。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件的工作模态包括第一正向阻断模态，在所述第一正向阻断模态下，所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管断开，所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管导通，所述半导体器件的漏源电压为所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管承受的电压。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件的工作模态包括第二正向阻断模态，在所述第二正向阻断模态下，所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均断开，所述半导体器件的漏源电压为所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管承受的电压。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件的工作模态包括第一正向导通模态，在所述第一正向导通模态下，所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管均导通。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，还包括：第一金属连接结构和第二金属连接结构，所述第一栅极和所述第二源极通过所述第一金属连接结构连接，所述第一源极和所述第二漏极通过所述第二金属连接结构连接。7.一种权利要求1‑6任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：在SiC衬底的第一区域按顺序生长GaN层、AlGaN层和P‑GaN层；在所述SiC衬底的第二区域通过光刻和离子注入形成p型结端延伸区、p型栅极接触区、n型漂移区和n型源极接触区；在所述第一区域和所述第二区域进行刻蚀，分别形成低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管和高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管；连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极，并连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二漏极，得到半导体器件。8.根据权利要求7所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述p型栅极接触区和所述n型源极接触区之间设有第一突变结。9.根据权利要求7或8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述连接所述高压2CN115995463A权利要求书2/2页耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一栅极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的第二源极，并连接所述高压耗尽型碳化硅结型场效应晶体管的第一源极和所述低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管的