【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种栅极金属结构、半导体器件及半导体器件的制备方法。
技术介绍
1、在5g通信领域，对于半导体射频器件的带宽和高频要求很高，而栅极结构设计和工艺流程与半导体器件的频率特性有密切的关系，直接影响半导体器件的工作频率；栅极场板的设计对器件电场影响较大，对维持半导体器件的可靠性和稳定性极其重要。因此，在半导体器件的设计和制备过程中，栅极以及栅极场板的设计尤为重要，对半导体器件的可靠性和工作性能的稳定性，起到关键作用。
2、传统的栅极场板设计对缓解电场的作用比较有限，若要降低栅极电场，则需要增加场板长度或减少场板与二维电子气沟道的距离，这两种方法一方面会造成栅极场板处电场增加，引起场板处介质击穿风险；另一方面会导致栅极电容增大，影响带宽和高频特性。
3、因此，如何在满足进一步提高半导体器件的带宽和高频性能的同时提高半导体器件的可靠性和稳定性，并可用于实现大规模商业生产制备，成为目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种栅极金属结构、半导体器件及半导体器件的制备方法，以满足进一步提高半导体器件的带宽和高频性能的同时提高半导体器件的可靠性和稳定性。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种栅极金属结构，改栅极金属结构包括栅极部和场板部，所述场板部包括至少两个场板子部；
3、相邻所述场板子部中，下方场板子部的下表面的末端点位于上方场板子部的下表面的起始端点的靠近所述栅极部的一侧，所述上方场板子部的下表面
4、可选的，相邻所述场板子部的位置关系为：m1＜l1且m1＜d1；
5、其中，m1为所述上方场板子部的下表面的起始端点与下方场板子部的下表面的末端点在所述栅极部的下表面投影的距离，d1为所述下方场板子部的下表面的起始端点与下方场板子部的下表面的末端点在垂直于所述栅极部的下表面方向上的距离，l1为所述下方场板子部下表面的起始端点与下表面的末端点在平行于所述栅极部的下表面方向上的距离。
6、可选的，相邻所述场板子部的位置关系为：l1＜l2；
7、其中，l1为所述下方场板子部下表面的起始端点与下表面的末端点在平行于所述栅极部的下表面方向上的距离，l2为所述上方场板子部下表面的起始端点与下表面的末端点在平行于所述栅极部的下表面方向上的距离。
8、根据本专利技术的另一方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：
9、衬底；
10、形成于所述衬底一侧的半导体层；
11、形成于所述半导体层远离所述衬底一侧的源极和漏极；
12、形成于所述半导体层远离所述衬底一侧的钝化层；
13、如上述
技术实现思路
所述的栅极金属结构，所述栅极金属结构形成于所述钝化层远离所述衬底一侧，场板部位于栅极部远离半导体层的一侧。
14、可选的，栅极部一侧上表面的末端点位于栅极部一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧，栅极部另一侧上表面的末端点位于栅极部另一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧；
15、所述栅极部的上表面与栅极部的下表面的位置关系为：m0＜l0，m0’＜l0；
16、和/或所述栅极部的上表面与栅极部的下表面的位置关系为：m0≤d0，m0’≤d0；
17、其中，m0为栅极部一侧的上表面的末端点与栅极部一侧的下表面的末端点在所述栅极部的下表面投影的距离；m0’为栅极部另一侧的上表面的末端点与栅极部另一侧的下表面的末端点在所述栅极部的下表面投影的距离；l0为栅极部的下表面的两个末端点在所述栅极部的下表面投影的距离；d0为栅极部上表面与下表面之间的垂直距离。
18、可选的，邻近所述栅极部的场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：l1＝l1’，距离所述栅极部最远的所述场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：ln＝ln’；
19、其中，l1为邻近所述栅极部的场板子部靠近所述漏极的一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，l1’为邻近所述栅极部的场板子部靠近所述源极的另一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，ln为距离所述栅极部最远的所述场板子部靠近所述漏极的一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，ln’为距离所述栅极部最远的所述场板子部靠近所述源极的另一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离；
20、可选的，邻近所述栅极部的场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：l1＞l1’，距离所述栅极部最远的所述场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：ln＞ln’；
21、其中，l1为邻近所述栅极部的场板子部靠近所述漏极的一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，l1’为邻近所述栅极部的场板子部靠近所述源极的另一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，ln为距离所述栅极部最远的所述场板子部靠近所述漏极的一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，ln’为距离所述栅极部最远的所述场板子部靠近所述源极的另一侧方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离。
22、可选的，所述半导体层包括在远离所述衬底层方向上依次排布的成核层、缓冲层、沟道层和势垒层，其中，所述沟道层与所述势垒层共同形成异质结，在所述异质结处形成有二维电子气层；
23、相邻所述场板子部与所述二维电子气层的位置关系为：l1＜5.5*d2，l2＜5.5*d3；
24、其中，l1为所述下方场板子部靠近所述漏极或所述源极方向的下表面的起始端点和末端点之间的距离，l2为所述上方场板子部靠近所述漏极或所述源极方向的下表面的所述起始端点和所述末端点之间的距离，d2为所述下方场板子部的下表面与所述二维电子气层之间的垂直距离，d3为所述上方场板子部的下表面与所述二维电子气层之间的垂直距离。
25、根据本专利技术的另一方面，提供了一种半导体器件的制备方法，用于制备上述
技术实现思路
中的半导体器件，所述制备方法包括：
26、在衬底一侧形成半导体层；
27、在半导体层远离所述衬底一侧形成钝化层；
28、进行第一次光刻并刻蚀所述钝化层形成第一层开孔，刻蚀前光刻胶开口宽度为l1+l1’+l0+m0+m0’，刻蚀后光刻胶开口宽度为l1+l1’+l0+m0+m0’+m1+m1’，深度为d1；
29、在第一层开孔的基础上进行第二次光刻，并刻蚀所述钝化层形成第二层开孔，刻蚀前光刻胶开口宽度为l0，刻蚀后光刻胶开口宽度为l0+m0+m0’，第二层开孔的深度达到d0，第二层开孔暴露半导体层；
30、沉积栅极金属结构，形成栅极部及场板部，所述栅极部填充第二层开孔的深度d0，所述场板部覆盖所述栅极部并填充第一层开孔的深度d1。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种栅极金属结构，所述栅极金属结构包括栅极部和场板部，所述场板部包括至少两个场板子部；
2.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，相邻所述场板子部的位置关系为：M1＜L1且M1＜D1；
3.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，相邻所述场板子部的位置关系为：L1＜L2；
4.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，栅极部一侧上表面的末端点位于栅极部一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧，栅极部另一侧上表面的末端点位于栅极部另一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧；
5.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括：
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，邻近所述栅极部的场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：L1＝L1’，距离所述栅极部最远的所述场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：LN＝LN’；
7.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，邻近所述栅极部的场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：L1＞L1’，距离所述栅极部最远的所述场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：
8.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体层包括在远离所述衬底层方向上依次排布的成核层、缓冲层、沟道层和势垒层，其中，所述沟道层与所述势垒层共同形成异质结，在所述异质结处形成有二维电子气层；
9.一种半导体器件的制备方法，用于制备权利要求5-8中所述的任意一种半导体器件，其特征在于，包括：
10.一种半导体器件的制备方法，用于制备权利要求5-8中所述的任意一种半导体器件，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种栅极金属结构，所述栅极金属结构包括栅极部和场板部，所述场板部包括至少两个场板子部；
2.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，相邻所述场板子部的位置关系为：m1＜l1且m1＜d1；
3.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，相邻所述场板子部的位置关系为：l1＜l2；
4.根据权利要求1所述的栅极金属结构，其特征在于，栅极部一侧上表面的末端点位于栅极部一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧，栅极部另一侧上表面的末端点位于栅极部另一侧下表面的末端点远离栅极部的一侧；
5.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括：
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，邻近所述栅极部的场板子部与所述栅极金属结构的位置关系为：l1＝l1’，距离所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱洪途，顾庆钊，裴轶，张乃千，
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：
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