[发明专利]一种增强型与耗尽型HEMT集成器件及制备方法

权利要求书

1.一种增强型与耗尽型HEMT集成器件，其特征在于，包括衬底、缓冲层、沟道层、势垒层、第一P型氮化物栅极层、第二P型氮化物栅极层，第一P型氮化物栅极层与第二P型氮化物栅极层间隔设置；第一P型氮化物栅极层上设置第一栅极金属，第二P型氮化物栅极层上设置第二栅极金属；第一P型氮化物栅极层及其周边一定范围的区域定义为增强区域，第二P型氮化物栅极层及其周边一定范围的区域定义为耗尽区域；增强区域覆盖压应力介质层，并设置第一源极金属、第一漏极金属，形成增强型半导体器件；耗尽区域覆盖张应力介质层，并设置第二源极金属、第二漏极金属，形成耗尽型半导体器件。

2.根据权利要求1所述的增强型与耗尽型HEMT集成器件，其特征在于，增强区域与耗尽区域覆盖不同种类的钝化层，压应力介质层与张应力介质层分别对应增强区域与耗尽区域，覆盖于钝化层上；钝化层的压应力值低于压应力介质层的应力值，钝化层的张应力值低于张应力介质层的应力值。

3.根据权利要求2所述的增强型与耗尽型HEMT集成器件，其特征在于，压应力介质层的应力值为-250MPa～-3GPa，张应力介质层的应力值为200MPa～3GPa，钝化层的应力值为-250MPa～150MPa；压应力介质层的厚度为30nm-1000nm，张应力介质层的厚度为30nm-1000nm，钝化层的厚度小于20nm；增强型半导体器件的阈值电压为0.5V～2.5V，耗尽型半导体器件的阈值电压为-0.5V～-1V。

4.根据权利要求 2或3所述的增强型与耗尽型HEMT集成 器件，其特征在于，压应力介质层的应力介质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅的一种或几种组合，张应力介质层的应力介质为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅的一种或几种组合，钝化层为氮化硅、氧化硅、氮化铝或氧化铝的一种或几种组合。

5.一种增强型与耗尽型HEMT集成器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在衬底上制备氮化物外延结构，氮化物外延结构包括缓冲层、沟道层、势垒层、P型氮化物层；对氮化物外延结构的P型氮化物层进行蚀刻，形成第一P型氮化物栅极层、第二P型氮化物栅极层；在第一P型氮化物栅极层上制备第一栅极金属，在第二P型氮化物栅极层上制备第一栅极金属；第一P型氮化物栅极层及其周边一定范围的区域定义为增强区域，第二P型氮化物栅极层及其周边一定范围的区域定义为耗尽区域；

2)在氮化物外延结构的表面沉积压应力介质层，压应力介质层覆盖增强区域与耗尽区域；

或者，在氮化物外延结构的表面沉积张应力介质层，张应力介质层覆盖增强区域与耗尽区域；

3)去除覆盖耗尽区域的压应力介质层；

或者，去除覆盖增强区域的张应力介质层；

4)在氮化物外延结构的表面沉积张应力介质层，张应力介质层覆盖压应力介质层、耗尽区域；去除覆盖压应力介质层的张应力介质层；

或者，在氮化物外延结构的表面沉积压应力介质层，压应力介质层覆盖张应力介质层、增强区域；去除覆盖张应力介质层的压应力介质层；

压应力介质层的厚度为30nm-1000nm，应力值为-250MPa～-3GPa；

张应力介质层的厚度为30nm-1000nm，应力值为200MPa～3GPa；

5)在增强区域制备第一源极金属、第一漏极金属，形成增强型半导体器件；在耗尽区域制备第二源极金属、第二漏极金属，形成耗尽型半导体器件；

或者，在耗尽区域制备第二源极金属、第二漏极金属，形成耗尽型半导体器件；在增强区域制备第一源极金属、第一漏极金属，形成增强型半导体器件。

6.根据权利要求5所述的增强型与耗尽型HEMT集成器件的制备方法，其特征在于，步骤1)与步骤2)之间，还包括如下步骤：

在氮化物外延结构的表面沉积应力介质，形成钝化层，钝化层覆盖增强区域、耗尽区域；

钝化层的厚度小于20nm，应力值为-250MPa～150MPa。