[发明专利]石墨烯器件与GaN器件异质集成结构及制备方法有效

申请号：	202110269233.1	申请日：	2021-03-12
公开（公告）号：	CN113035783B	公开（公告）日：	2022-07-22
发明（设计）人：	蔡泉福;魏婷婷;左亚丽;朱伟超;马飞	申请（专利权）人：	浙江集迈科微电子有限公司
主分类号：	H01L21/8258	分类号：	H01L21/8258;H01L21/336;H01L21/335;H01L21/28;H01L23/373;H01L29/06;H01L29/423;H01L29/51;H01L29/778;H01L29/78;H01L27/06
代理公司：	上海光华专利事务所(普通合伙) 31219	代理人：	余明伟
地址：	313100 浙江省湖州市长兴县经济技术开发***	国省代码：	浙江;33
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摘要：	本发明提供一种石墨烯器件与GaN器件异质集成结构及制备方法，可以在GaN基单片上同时集成P型石墨烯器件和N型GaN器件，以替代传统的Si‑CMOS；插入在AlGaN势垒层和第二Al2O3层之间的第二石墨烯层可提高GaN器件的散热，同时可降低欧姆接触电阻，总体提升GaN器件性能；第一Al2O3层作为石墨烯器件的隔离埋氧层，第二Al2O3层则作为石墨烯器件与GaN器件的栅氧介质层，且所述第一Al2O3层及第二Al2O3层可直接作为石墨烯器件与GaN器件的隔离侧墙，以减少制备工艺，降低成本，提高器件质量。
搜索关键词：	石墨器件 gan 集成结构制备方法
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摘要：本发明实施例公开了一种基于GaOx‑GaN的CMOS反相器的制备方法，包括：在单晶Si衬底或GaN衬底上依次生长掺碳GaN缓冲层，并在掺碳或硅GaN缓冲层表面生长GaN沟道层；在垂直GaN沟道层表面的方向光刻GaN沟道层和掺碳GaN缓冲层形成隔离区域，并在隔离区域生长高热导率物质；在隔离区域两侧的GaN层表面制作凹槽，并在凹槽内沉积GaOx，并在沉积GaOx后的一侧注入Mg离子形成Mg‑GaOx；在器件表面沉积金属膜和介质层，退火，在阻挡层区域得到漏极，在GaN层的两端区域得到源极，在两侧的GaOx层和Mg‑GaOx层表面沉积金属膜和介质层，剥离，退火得到栅极。本发明形成了GaOx—GaN异质结，可以提升反相器的性能，结构更简单，散热好。

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摘要：本发明公开了一种顶层p型金刚石MOSFET与GaN HEMT单片异质集成结构及其制备方法，该方法包括：提供外延产品，在AlGaN势垒层远离衬底一侧的表面依次生长SiN介质层和p型金刚石层；刻蚀去除部分p型金刚石层后，在SiN介质层刻蚀源电极槽和漏电极槽，并制作HMET器件的第一源、漏电极；在p型金刚石层的表面上制作MOSFET器件的第二源、漏电极；在p型金刚石层表面沉积Al2O3，形成栅介质层；在栅介质层表面制作第二栅电极，形成顶层p型金刚石MOSFET与GaN HEMT的单片异质集成结构。本发明有利于减小器件体积，提高器件集成度；同时也调制了GaN HEMTs的热产生分布，提升器件的散热能力。

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申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01L21/8258
摘要：本发明公开了一种GaN HEMTs与顶层氢终端金刚石MOSFETs集成结构及其制备方法，该方法包括：提供外延产品，并在AlGaN势垒层上生长SiN介质层和金刚石层；刻蚀去除部分金刚石层后，在SiN介质层刻蚀源电极槽和漏电极槽，并制作HEMT器件的第一源、漏电极；对金刚石层进行氢终端处理，并在氢终端金刚石上制作MOSFET器件的第二源、漏电极；在氢终端金刚石上沉积Al2O3，形成栅介质层；在SiN介质层上制作HEMT器件的第一栅电极；在栅介质层上制作MOSFET器件的第二栅电极。本发明实现了n型GaN HEMT与p型金刚石MOSFET两种器件的异质集成，有利于减小器件体积，提高集成度，为高温CMOS应用提供解决方案；同时调制了GaN HEMTs的热产生分布，提升器件散热能力。

一种带有pMOS栅极偏置控制电路和异质互连的GaN放大器的制备方法及器件-202111487786.0
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申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H01L21/8258
摘要：本发明公开了一种带有pMOS栅极偏置控制电路和异质互连的GaN放大器的制备方法及器件，涉及半导体技术领域，本发明中采用BESOI衬底，能够有效地提高导热效率，增强导热性，降低寄生电容，有效降低器件结构的功耗等问题，具有一系列的优势，在本方案所设计的新结构上，由于减少了寄生电容，降低了功耗，漏电等瓶颈问题，所以，能够有效地增强GaN HEMT器件的放大效果，实现了更加优异的放大效能以及能够更好效果地使用pMOS栅极偏置控制电路。

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发明人： S·达斯古普塔;H·W·田;M·拉多萨夫列维奇;S·K·加德纳;S·H·宋;R·S·周 -专利权人：英特尔公司
申请日： 2015-06-26 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： H01L21/8258
摘要：描述了包括从设置在晶体基板之上的沟槽层中的一个或多个沟槽延伸出来的高架晶体结构的晶体异质结构。在一些实施例中，界面层设置在硅基板表面之上。所述界面层便于在一定的生长温度下从沟槽底部生长高架结构，否则所述生长温度可能使基板表面劣化并且在所述高架结构中引发更多缺陷。所述沟槽层可以设置在所述界面层之上，其中，沟槽底部使所述界面层的一部分暴露。可以从沟槽过生长具有低缺陷密度表面的任意大的合并晶体结构。诸如III‑N晶体管的器件可以被进一步形成在升高晶体结构上，而基于硅的器件(例如，晶体管)可以形成在硅基板的其它区域中。

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申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： H01L21/8258
摘要：一种用于在IV族基材(1)上形成III‑V构造的方法，所述方法包括：a.提供包括IV族基材(1)和其上的电介质(2)的组件，所述介电层包括底部暴露于IV族基材(1)的沟槽，b.沟槽中开始生长第一III‑V结构，c.在位于底部部分(4)顶部的沟槽外继续生长，d.在第一III‑V结构的顶部部分(5)上外延生长第二III‑V牺牲结构(6)，e.在第二III‑V牺牲结构(6)上外延生长第三III‑V结构(7,7',7”,8)，所述第三III‑V结构(7,7',7”,8)包括：ii.顶部III‑V层，f.使顶部层的第一部分(8')与其第二部分(8')物理断开，以及g.使第二III‑V牺牲结构(6)与液体蚀刻介质接触。

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摘要：本发明提供了一种GaN HEMT和Si‑CMOS单片集成方法，所述方法包括以下步骤：步骤S100，在硅衬底上外延生长GaN外延层结构；步骤S200，蚀刻所述GaN外延层结构形成GaN HEMT器件区域和Si‑CMOS器件区域；步骤S300，在GaN HEMT器件区域制备GaN HEMT；步骤S400，在Si‑CMOS器件区域制备Si‑CMOS。本发明通过蚀刻GaN外延层结构形成GaN HEMT器件区域和Si‑CMOS器件区域，以在同一衬底上制备GaN HEMT和Si‑CMOS，实现GaN HEMT和Si‑CMOS的集成在同一芯片上，GaN HEMT和Si‑CMOS单片集成的总体芯片面积小，性能优越，成本低。

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摘要：一种半导体结构及其形成方法，所述方法包括：提供包括NMOS区域和PMOS区域的基底，NMOS区域基底为III－V族化合物基底，PMOS区域基底为含锗基底；在NMOS区域基底上形成第一高K栅介质层；采用氧化工艺在PMOS区域基底上形成界面层；在界面层和第一高K栅介质层上形成第二高K栅介质；在第二高K栅介质层上形成金属层。本发明可以在将第二高K栅介质层厚度调整至足以改善PMOS区域的栅漏电流问题的基础上，通过调整所述第一高K栅介质层的厚度，使所述NMOS区域的等效栅氧厚度也足以改善NMOS区域的栅漏电流问题。

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摘要：本发明涉及一种三维异质集成系统及其制作方法，方法包括如下步骤：制备碳化硅基衬底层和碳化硅基外延层；在所述碳化硅基衬底层和所述碳化硅基外延层上分别制作背通孔，在所述碳化硅基外延层上生长至少一个无源器件，以及制备有源器件；使用苯并环丁烯聚合物将至少一个有源器件粘连在所述碳化硅基衬底层上；将所述碳化硅基衬底层和碳化硅基外延层键合连接；在所述有源器件和所述无源器件之间键合连接。本发明实施例，保证了器件工艺的可靠性，同时提高了器件制作的效率。

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申请日： 2014-09-03 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： H01L21/8258
摘要：用于将异构沟道材料集成到半导体器件中的方法，以及集成异构沟道材料的半导体器件。一种用于制造半导体器件的方法包括以第一热预算来处理第一材料的第一基板以制造p型器件。该方法进一步包括将第二材料的第二基板耦合到该第一基板。该方法还包括以小于该第一热预算的第二热预算处理该第二基板以制造n型器件。该p型器件和n型器件可以协作以形成互补器件。

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专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造

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[发明专利]石墨烯器件与GaN器件异质集成结构及制备方法有效

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