[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请提出一种半导体器件制造方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括N个半导体结构，所述半导体结构包括半导体层和位于所述半导体层上的源极和漏极；在第一半导体结构上的源极和漏极之间形成第一栅极；在晶圆上形成第一介质层，并在第二半导体结构的源极和漏极之间的第一介质层上形成第二栅极；在晶圆上形成第二介质层，并在第三半导体结构的源极和漏极之间的第二介质层上形成第三栅极；依此类推，在所述晶圆上形成第N介质层，并在第N+1半导体结构的源极和漏极之间的第N介质层上形成第N+1栅极，其中，所述N为大于1的正整数。本申请所提出的半导体器件及其制造方法，通过在器件中形成不同厚度的介质层从而提高其线性度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术

以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料具有宽禁带，高电子迁移率，高击穿电压等优异特性，因此基于氮化镓材料的高电子迁移率场效应管(HEMT)被广泛运用于雷达，微波通信以及高压功率器件领域。随着现代无线通信的迅猛发展，各种非恒包络调制方式与多载波技术获得了广泛应用，这些信号具有宽带宽和高峰均比(PAR)等特点，因此针对此类信号的射频功放电路里，场效应管的线性度成为了一个非常重要的指标。如果管子的线性度差，那么会导致频谱扩展到信号带宽以外，干扰相邻通道，降低邻道泄漏比(ACLR)性能。即使在信号带宽内，功率放大管的线性度波动也会导致失真增加，从而降低接收机的误差矢量幅度(EVM)性能，使误码率(BER)增大。氮化镓基的HEMT器件由于多用于大功率，高频率，大带宽的应用场合，因此其线性度对整个射频前端的性能至关重要。当输入信号的动态范围扩大时，氮化镓HEMT器件的静态工作点受到影响，从而使得器件的幅度和相位传输特性发生变化，对输出信号产生畸变失真，即产生线性度问题。如何提高HEMT器件的线性度性能，一直是氮化镓射频器件的技术难点。多数应用从系统的角度出发，采用功率回退、负反馈、前馈、数字预失真(DPD)等方法来配合管子的非线性度，但是要从根本上解决问题，仍需从器件的角度出发，改善管子本身的线性度性能。

发明内容

本申请提出一种半导体器件制造方法，包括：

提供晶圆，所述晶圆包括N+1个半导体结构，每个所述半导体结构包括半导体层和位于所述半导体层上的源极和漏极；

在第一半导体结构上的源极和漏极之间形成第一栅极；

在晶圆上形成第一介质层，并在第二半导体结构的源极和漏极之间的第一介质层上形成第二栅极；

在晶圆上形成第二介质层，并在第三半导体结构的源极和漏极之间的第二介质层上形成第三栅极；

依此类推，在所述晶圆上形成第N介质层，并在第N+1半导体结构的源极和漏极之间的第N介质层上形成第N+1栅极，其中，所述N为大于1的正整数。

在一个实施例中，所述第N介质层的厚度为1nm-10nm。

在一个实施例中，所述每个介质层的厚度相等。

在一个实施例中，所述半导体层包括衬底、位于所示衬底上的缓冲层以及位于所述缓冲层上的势垒层。

在一个实施例中，所述缓冲层材料为GaN、InN、AlN、AlGaN或InGaN。

在一个实施例中，所述势垒层材料为三元或者四元氮化物化合物半导体合金。

相应的，本申请还提出一种半导体器件，包括：

晶圆和依次层叠在所述晶圆上的N个介质层，所述晶圆包括N+1个半导体结构，所述半导体结构包括半导体层和位于所述半导体层上的源极和漏极；

以及位于所述第一半导体结构上的源极和漏极之间的第一栅极；

位于所述第一介质层上且位于第二半导体结构上的源极和漏极之间的第二栅极；