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，涉及微电子技术领域，该半导体器件包括衬底、半导体外延层、金属电极、源场板和金属互联层，半导体外延层位于衬底一侧，金属电极包括源极、栅极和漏极，且源极、栅极和漏极均位于半导体外延层远离衬底一侧，源场板位于栅极远离衬底的一侧，并与栅极间隔设置，其中，栅极和源场板之间形成介质空间，源场板和金属互联层一体设置。本发明专利技术使得金属互联层和源场板能够一体成型，相较于现有的分体结构，使得器件结构更加简单，并且简化了工艺步骤，节约了生产成本，提升了生产效率。提升了生产效率。提升了生产效率。

【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]本专利技术涉及微电子
，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]半导体材料氮化镓由于具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿场强高、导热性能好等特点，已经成为目前的研究热点。在电子器件方面，氮化镓材料比硅和砷化镓更适合于制造高温、高频、高压和大功率器件，因此氮化镓基电子器件具有很好的应用前景。
[0003]工作在高漏源电压下的HEMT(High Electron Mobility Transistor，高电子迁移率晶体管)器件，其栅极靠近漏端一侧附近会形成一个高电场尖峰，这种局部区域的高电场可以引起非常大的栅极泄露电流，甚至导致材料击穿，器件失效，进而影响器件工作可靠性，降低器件寿命，使得HEMT器件高温、高压、高频的优势不能充分发挥。所以，在实际器件的结构设计和工艺研发中，人们总会采取各种方法降低器件栅极附近的强电场以提高器件的击穿电压并获得优良的可靠性。
[0004]目前广泛使用的方法是采用场板结构，即在栅极靠近漏端一侧放置一个场板，场板通常与源极或栅极相连，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。现有技术中场板的结构通常为分体设置，即场板结构和源极上的互联金属先后设置，且材料不同，这种设计会影响场板制作工艺效率，且工艺步骤和结构复杂，生产成本高。

技术实现思路

[0005]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，其使得结构更加简单，并简化了工艺步骤，节约了生产成本，提升了生产效率。
[0006]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种半导体器件，包括：
[0008]衬底；
[0009]位于所述衬底一侧的半导体外延层；
[0010]位于所述半导体外延层远离所述衬底一侧的源极、栅极和漏极；
[0011]位于所述栅极远离所述衬底的一侧，并与所述栅极间隔设置的源场板；
[0012]以及，位于所述源极远离所述衬底的一侧，并与所述源极连接的金属互联层；
[0013]其中，所述栅极和所述源场板之间形成介质空间，所述源场板和所述金属互联层一体设置。
[0014]在可选的实施方式中，所述半导体器件还包括介质层，所述介质层至少部分位于所述介质空间。
[0015]在可选的实施方式中，所述介质层位于在所述半导体外延层远离所述衬底的一
侧，并覆盖在所述栅极和所述漏极上，所述源场板位于所述介质层上。
[0016]在可选的实施方式中，所述金属互联层上设置有隔离结构，所述隔离结构将所述金属互联层分隔成至少两个金属导电块，至少一个所述金属导电块与所述源场板一体设置。
[0017]在可选的实施方式中，所述隔离结构包括至少两个分隔线部，至少两个所述分隔线部相交，并将所述金属互联层分隔成至少两个金属导电块，至少一个所述分隔线部与所述介质层连接。
[0018]在可选的实施方式中，每个所述分隔线部均延伸至所述金属互联层的边缘。
[0019]在可选的实施方式中，所述源场板和所述金属互联层之间还一体设置有多个连接金属桥，相邻的所述连接金属桥之间设置有至少一个所述分隔线部。
[0020]在可选的实施方式中，所述隔离结构呈镂空状，或者填充有介质材料。
[0021]在可选的实施方式中，每相邻两个所述金属导电块之间的距离大于或者等于2微米。
[0022]在可选的实施方式中，所述金属互联层在所述衬底上的投影面积S1是所述源极在所述衬底上的投影面积S2的0.4
‑
1.6倍。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种半导体器件的制备方法，包括：
[0024]在衬底的一侧制备半导体外延层；
[0025]在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧制备源极、栅极和漏极；
[0026]在位于所述源极远离所述衬底的一侧制备金属互联层，并在位于所述栅极远离所述衬底的一侧制备源场板；
[0027]其中，所述源场板与所述栅极间隔设置，并形成介质空间，且所述源场板和所述金属互联层一体成型。
[0028]在可选的实施方式中，在位于所述源极远离所述衬底的一侧制备金属互联层，并在位于所述栅极远离所述衬底的一侧制备源场板的步骤之前，所述方法还包括：
[0029]在所述半导体外延层远离所述衬底的一侧制备介质层，所述介质层覆盖在所述栅极和所述漏极上。
[0030]在可选的实施方式中，在位于所述源极远离所述衬底的一侧制备金属互联层，并在位于所述栅极远离所述衬底的一侧制备源场板的步骤，包括：
[0031]在所述源极远离所述衬底的一侧和所述介质层远离所述衬底的一侧涂覆光刻胶层，并显影出所述源场板和所述金属互联层的形状；
[0032]在所述光刻胶层远离所述衬底的一侧进行金属淀积；
[0033]剥离多余的金属淀积物，并形成所述源场板和所述金属互联层。
[0034]本专利技术实施例的有益效果包括：
[0035]本专利技术实施例提供的半导体器件及其制备方法，在衬底上形成半导体外延层，并且在半导体外延层上形成金属电极，在金属电极上方形成金属互联层和源场板，其中金属互联层和源场板一体设置，使得金属互联层和源场板能够同步一体成型，相较于现有的分体结构，使得器件结构更加简单，并且简化了工艺步骤，节约了生产成本，提升了生产效率。
附图说明
[0036]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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0037]图1为本专利技术第一实施例提供的半导体器件在第一视角下的结构示意图；
[0038]图2为本专利技术第一实施例提供的半导体器件在第二视角下的结构示意图；
[0039]图3为本专利技术第二实施例提供的半导体器件的并联结构示意图；
[0040]图4为本专利技术第三实施例提供的半导体器件的结构示意图；
[0041]图5为本专利技术第四实施例提供的半导体器件的制备方法的步骤框图。
[0042]图标：100
‑
半导体器件；110
‑
衬底；130
‑
半导体外延层；131
‑
成核层；133
‑
缓冲层；135
‑
沟道层；137
‑
势垒层；150a
‑
源极；150b
‑
栅极；150c
‑
漏极；170
‑
源场板；180
‑
金属互联层；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；位于所述衬底一侧的半导体外延层；位于所述半导体外延层远离所述衬底一侧的源极、栅极和漏极；位于所述栅极远离所述衬底的一侧，并与所述栅极间隔设置的源场板；以及，位于所述源极远离所述衬底的一侧，并与所述源极连接的金属互联层；其中，所述栅极和所述源场板之间形成介质空间，所述源场板和所述金属互联层一体设置。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述金属互联层上设置有隔离结构，所述隔离结构将所述金属互联层分隔成至少两个金属导电块，至少一个所述金属导电块与所述源场板一体设置。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述隔离结构包括至少两个分隔线部，至少两个所述分隔线部相交，并将所述金属互联层分隔成至少两个金属导电块。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，每个所述分隔线部均延伸至所述金属互联层的边缘。5.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述源场板和所述金属互联层之间还一体设置有多个连接金属桥，相邻的所述连接金属桥之间设置有至少一个所述分隔线部。6.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述隔离结构呈镂空状，或者填充有介质材料。7.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，每相邻两个所述金属导电块之间的距离大于或者等于2微米。8.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴轶，宋晰，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：