一种氮化物器件和CMOS器件集成结构及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114242720A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111523067.X(22)申请日2021.12.13(71)申请人厦门市三安集成电路有限公司地址361100福建省厦门市同安区洪塘镇民安大道753-799号(72)发明人刘胜厚蔡文必刘波亭孙希国(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人崔熠(51)Int.Cl.H01L27/085(2006.01)H01L27/092(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种氮化物器件和CMOS器件集成结构及其制备方法(57)摘要本申请提供一种氮化物器件和CMOS器件集成结构及其制备方法，涉及半导体技术领域，可以根据氮化物器件和CMOS器件各自所需要的不同晶向，通过对硅衬底表面的第一区域进行晶向处理从而形成(111)晶面，同时，保留硅衬底表面第二区域的(100)晶面，使得硅衬底表面同时具有第一区域的(111)晶面和第二区域的(100)晶面，从而能使得制作于第一区域的氮化物器件和制作于第二区域的CMOS器件都能够具有较高的质量，从而满足高质量器件的要求，同时也实现了具有氮化物异质结的氮化物器件与CMOS器件在硅衬底表面的集成。CN114242720ACN114242720A权利要求书1/2页1.一种氮化物器件和CMOS器件集成结构，其特征在于，包括：硅衬底，所述硅衬底包括第一区域和表面为(100)晶面的第二区域；设置于所述硅衬底第二区域(100)晶面上的CMOS器件；设置于所述硅衬底第一区域的V形槽，所述V形槽的表面为(111)晶面；设置于所述(111)晶面上具有氮化物异质结的氮化物器件。2.如权利要求1所述的集成结构，其特征在于，还包括保护层，所述保护层覆盖于所述硅衬底上的CMOS器件和氮化物器件，且所述保护层提供一平坦顶面。3.如权利要求2所述的集成结构，其特征在于，还包括互连的第一互连金属和第二互连金属，所述第一互连金属由所述保护层顶面延伸至所述氮化物器件，以与所述氮化物器件金属互连，所述第二互连金属由所述保护层顶面延伸至所述CMOS器件，以与所述CMOS器件金属互连。4.如权利要求2所述的集成结构，其特征在于，所述保护层包括依次设置的绝缘层和钝化层，所述绝缘层覆盖于所述CMOS器件和所述硅衬底表面除所述V形槽外的区域，所述钝化层覆盖于所述绝缘层和所述氮化物器件的上表面。5.如权利要求1所述的集成结构，其特征在于，所述氮化物器件还包括成核层和电极，所述成核层、所述氮化物异质结和所述电极依次设置于所述V形槽表面，其中，所述成核层覆盖于所述V形槽以提供一平坦顶面。6.如权利要求1所述的集成结构，其特征在于，所述CMOS器件包括分立器件和/或电路结构。7.一种氮化物器件和CMOS器件集成结构制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供硅衬底，所述硅衬底包括表面均为(100)晶面的第一区域和第二区域；在所述硅衬底表面为(100)晶面的第二区域内形成CMOS器件；在所述硅衬底表面为(100)晶面的第一区域通过湿法腐蚀形成V形槽，所述V形槽的表面为(111)晶面；在所述V形槽表面形成具有氮化物异质结的氮化物器件，得到预制器件。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述硅衬底表面为(100)晶面的第一区域通过湿法腐蚀形成V形槽包括：在所述硅衬底表面形成绝缘层，所述绝缘层覆盖所述第一区域和具有所述CMOS器件的第二区域；通过光刻对所述绝缘层进行图形化以在所述第一区域露出所述硅衬底表面；对在所述第一区域露出的硅衬底表面进行湿法腐蚀以形成至少一个V形槽，所述V形槽的表面为(111)晶面。9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述V形槽表面形成具有氮化物异质结的氮化物器件包括：在所述V形槽表面外延生长覆盖于所述V形槽的成核层，以通过所述成核层提供一平坦顶面；在所述成核层的平坦顶面依次形成氮化物异质结和电极，以形成所述氮化物器件。10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述V形槽表面形成具有氮化物异质结的氮化物器件之后，所述方法还包括：2CN114242720A权利要求书2/2页在所述预制器件表面形成覆盖所述CMOS器件和所述氮化物器件的钝化层；对所述钝化层进行平坦化处理以使所述钝化层提供一平坦顶面；通过刻蚀由所述钝化层顶面形成分别延伸至所述氮化物器件和所述CMOS器件的第一互连孔和第二互连孔；分别通过所述第一互连孔和所述第二互连孔形成与所述氮化物器件金属互连的第一互连金属以及与所述CMOS器件金属互连的第二互连金属，所述第一互连金属和所述第