[发明专利]半导体器件及其制作方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，提供一种半导体器件及其制作方法。所述半导体器件包括：第一介质层；第二介质层延伸至第一栅极接触孔内以覆盖所述第一栅极接触孔的底部；第一栅极金属层延伸至所述第一栅极接触孔内以覆盖位于所述第一栅极接触孔底部的所述第二介质层；第三介质层延伸至第二栅极接触孔内以覆盖所述第二栅极接触孔的底部；第二栅极金属层延伸至所述第二栅极接触孔内以覆盖位于所述第二栅极接触孔底部的所述第三介质层；第一源/漏极；第二源/漏极；栅极。本发明的双栅极金属结构的半导体器件，可以获得更好的器件开关特性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件以及一种半导体器件的制作方法。

背景技术

现有的ALGaN(氮化铝镓)/GaN(氮化铝镓)HEMT(High Electron MobilityTransistor，高电子迁移率晶体管)等半导体器件往往开关特性不好，因此，需要提出一种能够增强开关特性的半导体器件及其制作方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种双栅极金属结构的半导体器件及其制作方法，可以增强器件的开关特性。

具体地，本发明实施例提供的一种半导体器件，包括：半导体基板；第一介质层，设置于所述半导体基板上；第二介质层，设置于所述第一介质层上、且延伸至第一栅极接触孔内以覆盖所述第一栅极接触孔的底部，所述第一栅极接触孔贯穿所述第一介质层且伸入所述半导体基板内部；第一栅极金属层，设置于所述第二介质层上、且延伸至所述第一栅极接触孔内以覆盖位于所述第一栅极接触孔底部的所述第二介质层；第三介质层，设置于所述第一栅极金属层上、且延伸至第二栅极接触孔内以覆盖所述第二栅极接触孔的底部，所述第二栅极接触孔依次贯穿所述第一栅极金属层、所述第二介质层和所述第一介质层且伸入所述半导体基板内部；第二栅极金属层，设置于所述第三介质层上、且延伸至所述第二栅极接触孔内以覆盖位于所述第二栅极接触孔底部的所述第三介质层；第一源/漏极，设置于所述第二栅极金属层上、且填充第一源/漏极接触孔，所述第一源/漏极接触孔依次贯穿所述第二栅极金属层、所述第三介质层、所述第一栅极金属层、所述第二介质层和所述第一介质层；第二源/漏极，设置于所述第一栅极金属层上、且填充第二源/漏极接触孔，所述第二源/漏极接触孔依次贯穿所述第一栅极金属层、所述第二介质层和所述第一介质层；以及栅极，设置于所述第一栅极金属层和所述第二栅极金属层上、且填充所述第一栅极接触孔和所述第二栅极接触孔。

在本发明其中一个实施例中，所述第一栅极金属层由第一金属组成，所述第二栅极金属层由第二金属组成，所述第一金属的功函数低于所述第二金属的功函数；所述第一栅极接触孔和所述第二栅极接触孔相连通。

在本发明其中一个实施例中，所述第一金属为铝金属或镍金属，所述第二金属为钴金属或钼金属。

在本发明其中一个实施例中，所述半导体基板包括：硅衬底，以及设置于所述硅衬底表面的氮化镓缓冲层和设置于所述氮化镓缓冲层表面的氮化镓铝层。

在本发明其中一个实施例中，所述第一栅极接触孔和所述第二栅极接触孔分别伸入所述氮化镓铝层。

在本发明其中一个实施例中，所述第一栅极接触孔的宽度与所述第二栅极接触孔的宽度的比例为1:1。

在本发明其中一个实施例中，所述氮化镓缓冲层和所述氮化镓铝层之间形成有二维电子气沟道。

在本发明其中一个实施例中，所述第一源/漏极、所述第二源/漏极和/或所述栅极由欧姆接触金属组成，所述欧姆接触金属从下至上依次包括：第一钛金属层、铝金属层、第二钛金属层和氮化钛层。