半导体器件和半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种半导体器件和半导体器件的制备方法，涉及半导体技术领域，该半导体器件包括衬底、半导体外延层、源极、漏极、栅极和源场板，源场板的一端设置有第一欧姆金属，在半导体外延层上还形成有第一电阻区，由非金属构成，并具有导电性，第一欧姆金属与源极通过第一电阻区电学连接。相较于现有技术，本发明专利技术通过设置第一欧姆金属，第一欧姆金属与源极通过第一电阻区电学连接，从而实现了源场板和源极之间的电学连接，无需额外设置连接金属桥结构，避免了连接金属桥部分产生栅极

【技术实现步骤摘要】
半导体器件和半导体器件的制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体器件和半导体器件的制备方法。

技术介绍

[0002]平面沟道场效应晶体管的栅极靠近漏极方向的边缘往往聚集大部分电场线，形成一个高电场尖峰，当栅极和漏极之间施加的电压增大时，此处的电场就会迅速增高，使得栅极泄漏电流增大，这种局部区域的高电场很容易引起器件因发生雪崩击穿而失效，从而降低器件的击穿电压。同时，随着时间的增加，高电场也会引起器件表面介质层或半导体材料层退化、变性，进而影响器件工作可靠性，降低器件寿命。
[0003]针对上述情况，现有技术中一般采用场板结构，即在栅极靠近漏端一侧放置一个场板，场板通常与源极相连，从而在栅漏区域产生一个附加电势，增加了耗尽区的面积，提高了耗尽区的耐压，并且该场板对栅极近漏端边缘的密集电场线进行了调制，使得电场线分布更加均匀，降低了栅极近漏端边缘的电场，减小了栅极泄露电流，提高了器件击穿电压。而常规的场板结构，源极场板金属与其紧邻的源极电极之间，通常是通过跨过栅极金属的连接金属桥实现电学连接。这种金属桥连接方式，会使得连接金属桥与栅极之间产生栅极
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源极寄生电容Cgs，影响器件性能，同时，连接金属桥立体结构处介质层覆盖不良、应力集中，这些部位器件抗湿气能力差，容易导致HAST（Highly Accelerated Stress Test）失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种半导体器件和半导体器件的制备方法，其能够避免使用连接金属桥带来的寄生电容和HAST失效问题，并避免结构处介质层覆盖不良、应力集中的问题。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术提供一种半导体器件，包括：衬底；设置在所述衬底一侧的半导体外延层；设置在所述半导体外延层远离所述衬底一侧的源极、栅极和漏极；设置在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧，并位于所述源极和所述漏极之间的源场板；其中，所述源场板的一端设置有第一欧姆金属，所述第一欧姆金属与所述源场板电学连接，并与所述源极间隔设置，且所述半导体外延层上具有分别延伸至所述第一欧姆金属和所述源极的第一电阻区，所述第一电阻区由非金属构成，并具有导电性，且所述第一欧姆金属与所述源极通过所述第一电阻区电学连接。
[0006]进一步地，所述源场板为多个，多个所述源场板间隔设置，每个所述源场板远离所
述第一欧姆金属的一端设置有第二欧姆金属，所述第二欧姆金属与所述源场板电学连接，且所述半导体外延层上还具有分别延伸至相邻两个所述第二欧姆金属的第二电阻区，所述第二电阻区由非金属构成，并具有导电性，相邻的所述第二欧姆金属通过所述第二电阻区电学连接。
[0007]进一步地，所述第一电阻区对应的所述半导体外延层内形成有第一二维电子气，所述第一欧姆金属与所述源极通过所述第一二维电子气电学连接；所述第二电阻区对应的所述半导体外延层内形成有第二二维电子气，相邻的所述第二欧姆金属通过所述第二二维电子气电学连接。
[0008]进一步地，所述第一电阻区和所述第二电阻区对应的所述半导体外延层内掺杂形成有半导体导电材料。
[0009]进一步地，所述半导体外延层上还具有绝缘区和电极区，所述栅极、所述源极和所述漏极均位于所述电极区，所述第一电阻区和所述第二电阻区均位于所述电极区之外，所述绝缘区设置于所述第一电阻区、所述第二电阻区和所述电极区周围，所述绝缘区对应的所述半导体外延层的阻值大于所述第一电阻区、所述第二电阻区以及所述电极区对应的所述半导体外延层的阻值。
[0010]进一步地，所述半导体外延层包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层设置在所述衬底上，所述第二半导体层设置在所述第一半导体层上，所述源极、所述漏极和所述栅极均设置在所述第二半导体层上，所述第一欧姆层设置在所述第一电阻区对应的所述第二半导体层上，所述第二欧姆层设置在所述第二电阻区对应的所述第二半导体层上。
[0011]进一步地，所述第二电阻区和所述第一电阻区均与所述漏极间隔设置。
[0012]第二方面，本专利技术提供一种半导体器件的制备方法，用于制备如前述实施方式任一项所述的半导体器件，包括：在衬底的一侧形成半导体外延层；在所述半导体外延层上分区设置，以形成第一电阻区、电极区和绝缘区；在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧形成第一欧姆金属；在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧形成源极、漏极和栅极；在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧形成位于所述源极和所述漏极之间的源场板；其中，所述第一欧姆金属位于所述源场板的一端，并与所述源极间隔设置，且所述第一欧姆金属与所述源场板电学连接，所述第一电阻区分别延伸至所述第一欧姆金属和所述源极，所述第一电阻区由非金属构成，并具有导电性，且所述第一欧姆金属与所述源极通过所述第一电阻区电学连接。
[0013]进一步地，在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧形成源极、漏极和栅极的步骤之前，所述方法还包括：在所述半导体外延层上分区设置，以形成第二电阻区；在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧形成第二欧姆金属；其中，所述第二欧姆金属位于所述源场板远离所述第一欧姆金属的一端，并与所述源场板电学连接，且所述第二电阻区分别延伸至相邻两个所述第二欧姆金属，所述第二
电阻区由非金属构成，并具有导电性，相邻的所述第二欧姆金属通过所述第二电阻区电学连接。
[0014]进一步地，在所述半导体外延层上分区设置，以形成第一电阻区、第二电阻区、电极区和绝缘区的步骤，具体包括：在所述半导体外延层上通过离子注入隔离或台面刻蚀隔离工艺形成局部未注入区域或局部未刻蚀区域，以形成所述第一电阻区、所述第二电阻区、所述绝缘区和所述电极区。
[0015]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：本专利技术实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，其通过在制备好的半导体器件上形成第一欧姆金属和第一电阻区，即在衬底上形成半导体外延层，在半导体外延层上形成源极、栅极和漏极，并在半导体外延层上形成位于源极和漏极之间的源场板，其中，源场板的一端设置有第一欧姆金属，第一欧姆金属与源场板电学连接，并与源极间隔设置，在半导体外延层上还形成有第一电阻区，第一电阻区由非金属构成，并具有导电性，第一欧姆金属与源极通过第一电阻区电学连接。相较于现有技术，本专利技术通过额外设置第一欧姆金属，并形成第一电阻区，使得第一欧姆金属与源极通过第一电阻区电学连接，从而实现了源场板和源极之间的电学连接，栅极顶部无需额外设置连接金属桥结构，避免了连接金属桥部分产生栅极
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源极寄生电容，同时由于栅极顶部表面并未额外设置金属桥、器件表面更加平整，使得介质层覆盖能够更加完整、均匀，并避免了应力集中的问题，提升了器件的抗湿气能力。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底一侧的半导体外延层；设置在所述半导体外延层远离所述衬底一侧的源极、栅极和漏极；设置在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧，并位于所述源极和所述漏极之间的源场板；其中，所述源场板的一端设置有第一欧姆金属，所述第一欧姆金属与所述源场板电学连接，并与所述源极间隔设置，且所述半导体外延层上具有分别延伸至所述第一欧姆金属和所述源极的第一电阻区，所述第一电阻区由非金属构成，并具有导电性，且所述第一欧姆金属与所述源极通过所述第一电阻区电学连接。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述源场板为多个，多个所述源场板间隔设置，每个所述源场板远离所述第一欧姆金属的一端设置有第二欧姆金属，所述第二欧姆金属与所述源场板电学连接，且所述半导体外延层上还具有分别延伸至相邻两个所述第二欧姆金属的第二电阻区，所述第二电阻区由非金属构成，并具有导电性，相邻的所述第二欧姆金属通过所述第二电阻区电学连接。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一电阻区对应的所述半导体外延层内形成有第一二维电子气，所述第一欧姆金属与所述源极通过所述第一二维电子气电学连接；所述第二电阻区对应的所述半导体外延层内形成有第二二维电子气，相邻的所述第二欧姆金属通过所述第二二维电子气电学连接。4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一电阻区和所述第二电阻区对应的所述半导体外延层内掺杂形成有半导体导电材料。5.根据权利要求2
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4任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体外延层上还具有绝缘区和电极区，所述栅极、所述源极和所述漏极均位于所述电极区，所述第一电阻区和所述第二电阻区均位于所述电极区之外，所述绝缘区设置于所述第一电阻区、所述第二电阻区和所述电极区周围，所述绝缘区对应的所述半导体外延层的阻值大于所述第一电阻区、所述第二电阻区以及所述电极区对应的所述半导体外延层的阻值。6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体外延层包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层设置在所述衬底上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建华，乐伶聪，杨天应，
申请(专利权)人：深圳市时代速信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：