HEMT半导体器件的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115513056A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211131297.6(22)申请日2022.09.16(71)申请人深圳天狼芯半导体有限公司地址518000广东省深圳市福田区沙头街道天安社区深南大道6019号金润大厦18E(72)发明人吴龙江(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414专利代理师欧国聪(51)Int.Cl.H01L21/335(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L27/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称HEMT半导体器件的制备方法(57)摘要本申请涉及一种HEMT半导体器件的制备方法，包括：依次沉积半导体衬底、沟道层、势垒层和P型盖帽层；刻蚀P型盖帽层并在第二功能区内构造若干子功率开关；在子功率开关与第一功能区和/或第三功能区之间的沟道层和势垒层内刻蚀出若干隔离槽，并向隔离槽内填充隔离材料，以形成隔离层；在第一功能区和/或第三功能区内构造若干二极管；在第一功能区和第三功能区的上方构造源极焊垫层、漏极焊垫层和栅极焊垫层。通过在HEMT半导体器件内集成二极管并使二极管与对应子功率开关反向并联，使得当高电压施加到HEMT半导体器件后，二极管先一步被击穿，从而保护HEMT半导体器件中的子功率开关。CN115513056ACN115513056A权利要求书1/2页1.一种HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：依次沉积半导体衬底、沟道层、势垒层和P型盖帽层，并将所述沟道层、所述势垒层和所述P型盖帽层划分为第一功能区、第二功能区和第三功能区；所述第一功能区、所述第二功能区和所述第三功能区互不重叠；刻蚀所述P型盖帽层并在所述第二功能区内构造若干子功率开关；在所述子功率开关与所述第一功能区和/或所述第三功能区之间的所述沟道层和所述势垒层内刻蚀出若干隔离槽，并向所述隔离槽内填充隔离材料，以形成隔离层；在所述第一功能区和/或所述第三功能区内构造若干二极管；其中，至少一个所述二极管的阳极与对应的所述子功率开关的源极连接，至少一个所述二极管的阴极与对应的所述子功率开关的漏极连接；在所述第一功能区和所述第三功能区的上方构造源极焊垫层、漏极焊垫层和栅极焊垫层；各个所述子功率开关的源极均与所述源极焊垫层连接，各个所述子功率开关的漏极均与所述漏极焊垫层连接，各个所述子功率开关的栅极均与所述栅极焊垫层连接。2.如权利要求1所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述第二功能区内构造若干子功率开关包括：对所述P型盖帽层进行刻蚀，得到若干子P型盖帽层；在各个所述子P型盖帽层上分别形成栅极指叉金属场板；在各个所述栅极指叉金属场板两侧的势垒层上分别构造源极指叉金属场板和漏极指叉金属场板；所述源极指叉金属场板为对应的所述子功率开关的源极，所述漏极指叉金属场板为对应的所述子功率开关的漏极，所述栅极指叉金属场板为对应的所述子功率开关的栅极。3.如权利要求2所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述源极指叉金属场板、所述栅极指叉金属场板和所述漏极指叉金属场板依次交替排列。4.如权利要求2所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述栅极指叉金属场板与所述源极指叉金属场板之间的距离小于所述栅极指叉金属场板与所述漏极指叉金属场板之间的距离。5.如权利要求2所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述HEMT半导体器件的制备方法还包括：在构造所述源极焊垫层、所述漏极焊垫层和所述栅极焊垫层之前，在各个所述源极指叉金属场板和所述漏极指叉金属场板上通过BEOL工艺形成若干层连接金属层；所述连接金属层用于与对应的所述源极焊垫层和所述漏极焊垫层连接。6.如权利要求5所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述势垒层上方还填充有绝缘固定材料，用于固定所述连接金属层、所述源极焊垫层、所述漏极焊垫层和所述栅极焊垫层。7.如权利要求6所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述源极指叉金属场板和所述漏极指叉金属场板与对应的所述连接金属层之间通过导电金属柱连接，所述连接金属层之间通过导电通孔连接。8.如权利要求1所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，所述二极管包括形成在势垒层上的阳极金属层和阴极金属层；2CN115513056A权利要求书2/2页同一功能区内的各个所述阳极金属层和各个所述阴极金属层依次交替排列。9.如权利要求8所述的HEMT半导体器件的制备方法，其特征在于，至少一个所述阳极金属层与对应的所述子功率开关的源极连接，至少一个所述阴极金属层与对应的所述子功率开关的漏极连接。10.如权利要求1至9任一项所述的HEMT半导体器件的制备方