[发明专利]半导体器件、高压器件和形成高压器件的方法

说明书

在一些实施例中，本公开涉及半导体器件。该半导体器件包括设置在半导体结构内并且具有第一源极、第一漏极和第一栅极的第一高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。第二HEMT器件设置在半导体结构内，并且包括耦合到第一漏极的第二源极、第二漏极和第二栅极。二极管连接的晶体管器件设置在半导体结构内，并且包括第三源极、第三栅极和耦合到第二栅极的第三漏极。根据本申请的其他实施例，还提供了高压器件和形成高压器件的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体领域，并且更具体地，涉及半导体器件、高压器件和形成高压器件的方法。

背景技术

现代集成芯片包括在半导体衬底(例如，硅)上形成的数百万或数十亿半导体器件。集成芯片(IC)可以使用许多不同类型的晶体管器件，这取决于IC的应用。近年来，蜂窝和RF(射频)器件的市场的增长使得高压晶体管器件的使用显著增加。例如，高压晶体管器件通常用于RF发送/接收链中的功率放大器，因为它们具有处理高击穿电压(例如，大于约50V)和高频的能力。

发明内容

根据本申请的实施例，提供了一种半导体器件，包括：第一高电子迁移率晶体管器件，设置在半导体结构内，并且包括第一源极、第一漏极和第一栅极；第二高电子迁移率晶体管器件，设置在所述半导体结构内，并且包括耦合至第一漏极的第二源极、第二漏极和第二栅极；以及二极管连接的晶体管器件，设置在所述半导体结构内，并且包括第三源极、第三栅极和耦合至所述第二栅极的第三漏极。

根据本申请的实施例，提供了一种高压器件，包括：半导体结构，包括衬底、所述衬底上方的沟道层以及所述沟道层上方的有源层；第一高电子迁移率晶体管器件，包括设置在所述有源层上方的第一源极、第一漏极和第一栅极；第二高电子迁移率晶体管器件，包括设置在所述有源层上方的第二源极、第二漏极和第二栅极；二极管连接的晶体管器件，包括设置在所述有源层上方的第三源极、第三漏极和第三栅极；以及一个或多个导电层，设置在所述半导体结构上方并且被配置为将所述第一漏极电耦合至所述第二源极并且将所述第三漏极电耦合至所述第二栅极。

根据本申请的实施例，提供了一种形成高压器件的方法，包括：在包括第一半导体材料的衬底上方形成包括第二半导体材料的沟道层；在所述沟道层上方形成包括第三半导体材料的有源层；在所述有源层上方形成第一栅极结构、第一源极接触件和第一漏极接触件，以限定第一高电子迁移率晶体管器件；在所述有源层上方形成第二栅极结构、第二源极接触件和第二漏极接触件，以限定第二高电子迁移率晶体管器件；以及在所述有源层上方形成一个或多个导电层，以通过串联连接电耦合所述第一高电子迁移率晶体管器件和所述第二高电子迁移率晶体管器件，所述串联连接限定了高压器件，所述高压器件的击穿电压大于所述第一高电子迁移率晶体管器件或所述第二高电子迁移率晶体管器件的击穿电压。

本申请涉及高压共源共栅HEMT器件。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可以更好地理解本公开的各个方面。应该指出的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1示出了说明了包括具有多个高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的共源共栅结构的高压器件的一些实施例的示意图。

图2示出了包括具有多个HEMT器件的共源共栅结构的高压器件的截面图。

图3A至图5B示出了包括具有多个HEMT器件的共源共栅结构的高压器件的一些另外的实施例。

图6A至图8示出了包括具有多个HEMT器件的共源共栅结构的封装高压器件的一些实施例的截面图。

图9至图15示出了形成高压器件的方法的一些实施例的截面图，高压器件包括具有多个HEMT器件的共源共栅结构。

图16至图25示出了形成高压器件的方法的一些替代实施例的截面图，高压器件包括具有多个HEMT器件的共源共栅结构。