CN112054052A - 一种半导体器件 - Google Patents
一种半导体器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112054052A CN112054052A CN201910492500.4A CN201910492500A CN112054052A CN 112054052 A CN112054052 A CN 112054052A CN 201910492500 A CN201910492500 A CN 201910492500A CN 112054052 A CN112054052 A CN 112054052A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- field plate
- layer
- drain electrode
- plate groove
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 16
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 109
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 14
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 8
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 6
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 3
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N aluminum indium Chemical compound [Al].[In] AJGDITRVXRPLBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011165 process development Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/402—Field plates
- H01L29/407—Recessed field plates, e.g. trench field plates, buried field plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
本申请公开了一种半导体器件，所述器件包括衬底；位于所述衬底上的半导体层；位于所述半导体层远离衬底一侧的介质层；位于所述半导体层远离衬底一侧的源极、漏极以及位于源极和漏极之间的栅极；位于所述栅极和漏极之间的场板凹槽；位于所述介质层远离衬底一侧的场板，所述场板包含覆盖于所述场板凹槽内的第一部分，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽和漏极之间的第二部分。本申请通过对场板第二部分的设置，实现有效进行电场调制的同时满足高频特性。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体器件。
背景技术
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的电场线非常密集，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，从而降低器件的击穿电压，并且电场尖峰越高，器件可承受的击穿电压就越小。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，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。
申请内容
有鉴于此，本申请提出了一种有效调节场板凹槽附近电场同时发挥高频特性的半导体器件，以满足现有技术对器件性能要求的不断提高。
为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
本申请实施例提供了一种半导体器件，包括：
衬底；
位于所述衬底上的半导体层；
位于所述半导体层远离衬底一侧的介质层；
位于所述半导体层远离衬底一侧的源极、漏极以及位于源极和漏极之间的栅极；
位于所述栅极和漏极之间的场板凹槽；
位于所述介质层远离衬底一侧的场板，所述场板包含覆盖于所述场板凹槽内的第一部分，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽和漏极之间的第二部分。
进一步地，所述场板的第二部分在所述栅极向所述漏极的延伸方向具有第一距离，在垂直于所述栅极向所述漏极的延伸方向具有第二距离，所述第一距离大于等于所述第二距离。
进一步地，所述场板的第二部分末端与所述漏极靠近所述场板凹槽一侧边缘的距离大于等于所述场板的第二部分末端与所述栅极靠近所述场板凹槽一侧边缘的距离。
进一步地，所述场板凹槽底部深入所述半导体层内，且位于所述场板的第一部分靠近所述半导体层一侧覆盖有隔离层，所述隔离层为非金属材料。
进一步地，所述隔离层的厚度小于所述场板凹槽底部距离所述半导体层远离所述衬底一侧表面的距离。
进一步地，所述隔离层还位于靠近所述场板凹槽底部的场板凹槽侧壁。
进一步地，所述第一距离与所述第二距离的比值小于等于2.5。
进一步地，所述场板凹槽以及所述场板第一部分的靠近所述漏极一侧的侧壁倾斜趋势和所述场板第二部分的延伸趋势相同。
进一步地，所述场板的第二部分是直线型或者弧形或者折线型或者阶梯型。
进一步地，所述场板的第二部分是直线型或者弧形时，所述场板第二部分与所述半导体层的夹角小于等于60度。
进一步地，所述场板和源极、栅极或者漏极中的任一个电连接。
本申请的场板结构优化了现有技术中场板调节电场的能力，通过设计场板的尾部在水平方向延伸距离以及与垂直方向之间的距离关系来调节场板凹槽附近的电场峰值，使得栅极和漏极之间的电场分布更加均匀，同时，通过设计场板末端与栅极和漏极之间的相对距离关系来充分发挥器件的高频特性，另外通过将场板凹槽中的场板深入到半导体层内，使位于栅极和漏极之间的场板更接近二维电子气，这种结构能够有效进行电场调制，增大击穿电压，减小漏电。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本申请的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本申请的上述及其他特征和优点，附图中：
图1为本申请实施例提供的半导体器件的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。
图3为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。
图4为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。
图5为本申请实施例提供的半导体器件的另一结构示意图。
图标：11-衬底；12-半导体层；121-成核层；122-缓冲层；123-沟道层；124-势垒层；13-源极；14-漏极；15-栅极；16-介质层；17-场板；171-场板第一部分；172-场板第二部分；18-场板凹槽；19-隔离层。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的有介质层的半导体器件的剖面示意图，该半导体器件包括衬底11；位于衬底11上的半导体层12；位于半导体层12远离衬底一侧的介质层16；位于半导体层12上的源极13、漏极14以及位于源极13和漏极14之间的栅极15；位于栅极15和漏极13之间的场板凹槽18；位于介质层16远离衬底11一侧的场板17，所述场板17包含覆盖于场板凹槽18内的第一部分171，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽18和漏极13之间的第二部分172。
为了调节场板凹槽附近的电场尖峰，使得整个器件的电场分布更加均匀，本申请还对场板17的第二部分172进行了优化。如图1所示，在一种实施方式中，场板17的第二部分172在栅极15向漏极13的延伸方向具有第一距离X，在垂直于栅极15向漏极13的延伸方向具有第二距离Y，该第一距离X应大于等于所述第二距离Y。这样可以充分发挥场板对场板凹槽附近电场的二次调制，使得整个器件的电场分布均匀。
在一种优选的实施方式中，场板17第二部分172的第一距离X与第二距离Y并不是任意选择的，任意设置的第一距离和第二距离会增加器件的寄生电容或电阻，甚至不能起到调制电场的作用，因此场板17第二部分172在栅极15向漏极13的延伸方向的第一距离X与在垂直于栅极15向漏极13的延伸方向的第二距离Y比值应小于等于2.5。
在本申请中，衬底11可以是氮化镓、铝镓氮、铟镓氮、铝铟镓氮、磷化铟、砷化镓、碳化硅、金刚石、蓝宝石、锗、硅中的一种或多种的组合，或任何其他能够生长III族氮化物的材料。
半导体层12的材料可以包括基于III-V族化合物的半导体材料，具体的，如图3所示，半导体层12可包括：
位于衬底11上的成核层121，该成核层121影响位于其上的异质结材料的晶体质量、表面形貌以及电学性质等参数，起匹配衬底材料和异质结结构中半导体材料层的作用。
位于成核层121上的缓冲层122，缓冲层122能够保护衬底11不被一些金属离子侵入，又能够粘合需要生长于其上的其他半导体材料层的作用，缓冲层122的材料可以是AlGaN、GaN或AlGaInN等III族氮化物材料。
位于缓冲层122上的沟道层123，位于沟道层123上的势垒层124，势垒层124的材料可以为AlGaN，沟道层123和势垒层124形成异质结结构，异质界面处形成有2DEG(Two-Dimensional Electron Gas，二维电子气)沟道(图4中虚线所示)，其中，沟道层123提供了2DEG运动的沟道，势垒层124起势垒作用。
位于势垒层124上的源极13和漏极14分别与2DEG接触，位于源极13和漏极14之间且位于势垒层124上的栅极15，栅极15也可以是T形栅，当栅极15上施加适当的偏压时，电流通过沟道层123和势垒层124界面之间的2DEG沟道在源极13和漏极14之间流动。
位于势垒层124上的介质层16，介质层16可以对器件表面进行钝化和保护，介质层的材料包括SiN、SiO2、SiON、Al2O3、HfO2、HfAlOx中的任意一种或任意几种的组合。介质层16可以是单层介质也可以是多层介质，在此不做限定。
实施例二
在实际应用中，往往对频率特性要求很高，而场板17的设置虽然能够调制器件的电场分布，避免器件击穿，但是却会对器件的频率特性产生很大的影响，为了使器件满足日益增长的高频特性要求，本申请在调制电场的基础上，对器件的频率特性进行了优化。具体的，如图2所示，基本结构和实施例一相同，在此不再一一赘述。场板17包含覆盖于场板凹槽18内的第一部分171，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽18和漏极13之间的第二部分172，场板17的第二部分172的末端与漏极13靠近场板凹槽18一侧边缘的距离为d1，场板17的第二部分172末端与栅极15靠近场板凹槽18一侧边缘的距离为d2，本实施例器件结构的场板末端与漏极13的距离较与栅极15的距离更远，即d1大于等于d2才能使器件在充分调制电场分布的同时实现高频能力。
在本实施例中，所述场板17的第二部分172可以是直线型或者弧形或者折线型或者阶梯型。其中考虑到场板对寄生电容和寄生电阻的影响，为避免任意设置的场板第二部分172降低器件性能，当所述场板的第二部分172是直线型或者弧形时，场板第二部分172与半导体层表面的夹角应小于等于60度，所述夹角指的是靠近漏极一侧的夹角，所述弧形的场板第二部分与半导体层的夹角应通过接触点的切线斜率决定。
实施例三
图3为实施例三提供的半导体器件示意图，与上述实施例的区别是所述场板凹槽18的侧壁具有向漏极13倾斜的倾斜度。具体的，如图3所示，场板凹槽18和场板17第一部分171靠近漏极13的侧壁具有和场板17第二部分172延伸趋势相同的倾斜趋势，实现了在调节栅极附件电场尖峰后对场板凹槽和漏极之间的电场调制，从而使整个电场分布变得平滑；通过场板第一部分171的倾斜趋势和场板第二部分172的延伸趋势相同的设计，实现场板凹槽附近的电场平均分布的目的。
优选的，当场板第一部分171靠近漏极13侧壁的倾斜度和场板第二部分172的延伸角度差值小于等于30度，可以使得场板凹槽附近的电场线指向分散，呈现逐渐变化趋势，从而使得附近的电场平均分布；其中场板第一部分的倾斜度是指第一部分171靠近漏极13的侧壁与半导体层表面的夹角；场板第二部分172与场板凹槽18的交点和场板第二部分172靠近漏极13的末端之间的连线构成场板第二部分的延伸趋势，该连线和半导体层表面的夹角构成场板第二部分172的延伸角度。本实施例对场板的类型和形状不做限制，只需满足场板第一部分171的倾斜趋势和场板第二部分172的延伸趋势相同即可。
实施例四
图4为本申请实施例四提供的场板凹槽内覆盖隔离层的半导体器件的剖面示意图，如图4所示，半导体层12可包括：位于衬底11上的成核层121，位于成核层121上的缓冲层122，位于缓冲层122上的沟道层123，位于沟道层123上的势垒层124，沟道层123和势垒层124形成异质结结构，异质界面处形成有2DEG沟道(图4中虚线所示)，其中，沟道层123提供了2DEG运动的沟道，势垒层124起势垒作用；位于势垒层124上的源极13和漏极14分别与2DEG接触，位于源极13和漏极14之间且位于势垒层124上的栅极15，以及位于势垒层124上的介质层16；位于栅极15和漏极13之间的场板凹槽18，位于介质层16远离衬底11一侧的场板17，所述场板17包含覆盖于场板凹槽18内的第一部分171，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽18和漏极13之间的第二部分172。本实施例中，场板凹槽18的底部贯穿介质层16，并深入到半导体层12内部，具体的，场板凹槽18的底部位于势垒层124内部。由于器件工作时电流通过沟道层123和势垒层124界面之间的2DEG沟道在源极13和漏极14之间流动，而场板的材料一般都是金属材料，若场板的第一部分171直接覆盖在底部位于势垒层124内部的场板凹槽18内，会导致场板17和半导体层12之间导通，从而影响器件性能。在本实施例中，场板凹槽18的底部覆盖有隔离层19，然后在隔离层19远离衬底一侧覆盖场板17的第一部分171，隔离层19为非金属材料，用以阻隔场板17的第一部分171与半导体层12之间的电连通。优选地，隔离层19是半导体材料，用以部分恢复场板凹槽下方的二维电子气，可以是AlGaN、GaN或AlGaInN等III族氮化物材料。
进一步地，隔离层19的厚度应该足够薄才能满足场板距离二维电子气更近，该结构的场板在较大程度调制电场分布的同时不会带来较大寄生电容或电阻，在一种实施方式中，隔离层19的厚度小于场板凹槽18底部距离半导体层12远离衬底11一侧表面的距离，即场板凹槽18的底部深入势垒层124内部的深度为h，隔离层19铺盖在场板凹槽18底部的厚度为m，当m＜h时，本实施例的器件性能才能得到优化。优选地，当m≤(2h/3)时，该结构的场板在较大程度调制电场分布的同时不会带来较大寄生电容或电阻，能够较好的改善器件性能。该器件结构中覆盖在场板凹槽18内部的场板第一部分171的厚度大于场板凹槽18处被刻蚀掉的介质层16的厚度，且小于场板凹槽18本身的刻蚀深度。
实施例五
如图5所示，提供了另一种场板凹槽内覆盖隔离层的半导体器件的剖面示意图。基本结构和实施例四相同，在此不再一一赘述，场板凹槽18的底部贯穿介质层16，并深入到半导体层12内部，具体的，场板凹槽18的底部位于势垒层124内部。其中，在场板凹槽18底部覆盖隔离层19，与实施例四不同的是，在场板凹槽18的底部和靠近场板凹槽18底部的场板凹槽18侧壁均覆盖有隔离层19，然后在隔离层19上填充场板17的第一部分171。在制作隔离层19时，可以根据需要形成U型或V型的隔离层截面。在一种优选的实施方式中，覆盖在靠近场板凹槽18底部的场板凹槽侧壁隔离层的厚度并不是任意设置的，不能太厚也不能太薄，例如，所述场板凹槽18侧壁的隔离层19厚度n应大于等于所述场板凹槽18深入半导体层12的深度h，且小于场板凹槽18本身的刻蚀深度。通过上述设置，可以在充分保证场板17和半导体层12隔离的同时，还能让场板17尽可能的靠近二维电子气，获得较佳的电场调制。
在本申请各实施例中，场板17可以与源极、栅极或者漏极电连接，形成源场板、栅场板、漏场板，还可以包括栅场板、漏场板和浮空场板中的任意一种或任意几种的组合，用于进一步提高半导体器件的击穿电压。
综上所述，本申请提供的场板结构综合了电场调制和充分发挥高频特性，首先，通过设计场板的尾部在水平方向延伸距离以及与垂直方向之间的距离关系来调节场板凹槽附近的电场峰值，使得栅极和漏极之间的电场分布更加均匀；其次，通过设计场板末端与栅极和漏极之间的相对距离关系来充分发挥器件的高频特性；再者，通过将场板凹槽中的场板深入到半导体层内，使位于栅极和漏极之间的场板更接近二维电子气，并在场板凹槽底部覆盖足够薄的隔离层来实现隔离和减小寄生电容电阻的目的，这种结构能够有效进行电场调制，增大击穿电压，减小漏电。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的半导体层；
位于所述半导体层远离所述衬底一侧的介质层；
位于所述半导体层远离所述衬底一侧的源极、漏极以及位于源极和漏极之间的栅极；
位于所述栅极和漏极之间的场板凹槽；
位于所述介质层远离衬底一侧的场板，所述场板包含覆盖于所述场板凹槽内的第一部分，以及位于场板凹槽外且位于场板凹槽和漏极之间的第二部分。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述场板的第二部分在所述栅极向所述漏极的延伸方向具有第一距离，在垂直于所述栅极向所述漏极的延伸方向具有第二距离，所述第一距离大于等于所述第二距离。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述场板的第二部分末端与所述漏极靠近所述场板凹槽一侧边缘的距离大于等于所述场板的第二部分末端与所述栅极靠近所述场板凹槽一侧边缘的距离。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述场板凹槽底部深入所述半导体层内，且位于所述场板的第一部分靠近所述半导体层一侧覆盖有隔离层，所述隔离层为非金属材料。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述隔离层的厚度小于所述场板凹槽底部距离所述半导体层远离所述衬底一侧表面的距离。
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述隔离层还位于靠近所述场板凹槽底部的场板凹槽侧壁。
7.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一距离与所述第二距离的比值小于等于2.5。
8.根据权利要求1-7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述场板凹槽以及所述场板第一部分的靠近所述漏极一侧的侧壁倾斜趋势和所述场板第二部分的延伸趋势相同。
9.根据权利要求1-7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述场板的第二部分是直线型、弧形、折线型或者阶梯型。
10.根据权利要求1-7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述场板和源极、栅极或者漏极中的任一个电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910492500.4A CN112054052B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种半导体器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910492500.4A CN112054052B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种半导体器件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112054052A true CN112054052A (zh) | 2020-12-08 |
| CN112054052B CN112054052B (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=73608874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910492500.4A Active CN112054052B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种半导体器件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112054052B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112864015A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-28 | 浙江集迈科微电子有限公司 | GaN器件及制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103367403A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 苏州能讯高能半导体有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| US20170170284A1 (en) * | 2014-09-01 | 2017-06-15 | Gpower Semiconductor, Inc. | Field plate power device and method of manufacturing the same |
-
2019
- 2019-06-06 CN CN201910492500.4A patent/CN112054052B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103367403A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-23 | 苏州能讯高能半导体有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
| US20170170284A1 (en) * | 2014-09-01 | 2017-06-15 | Gpower Semiconductor, Inc. | Field plate power device and method of manufacturing the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112864015A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-28 | 浙江集迈科微电子有限公司 | GaN器件及制备方法 |
| CN112864015B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-07-05 | 浙江集迈科微电子有限公司 | GaN器件及制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112054052B (zh) | 2022-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10439029B2 (en) | Field plate power device and method of manufacturing the same | |
| US10978564B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| US8803199B2 (en) | III-nitride semiconductor device with stepped gate | |
| CN101320751B (zh) | Hemt器件及其制造方法 | |
| JP6321082B2 (ja) | ＧａＮ系ＨＥＭＴアクティブデバイスのためのリークバリヤ | |
| JP2011523218A (ja) | Ｈｅｍｔ装置及びその製造方法 | |
| US9076763B2 (en) | High breakdown voltage III-nitride device | |
| JP2008306083A (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族窒化物半導体電界効果型トランジスタおよびその製造方法 | |
| CN101320750A (zh) | Hemt器件及其制造方法 | |
| US20240038852A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| WO2023050085A1 (en) | Nitride-based semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| TWI670851B (zh) | 半導體功率元件 | |
| CN112054052B (zh) | 一种半导体器件 | |
| KR20190027700A (ko) | 전계효과 트랜지스터 | |
| EP3140868B1 (en) | Semiconductor structure having a passivated iii-nitride layer and method for manufacturing thereof | |
| TWM508782U (zh) | 半導體裝置 | |
| CN115708221A (zh) | 一种半导体器件及其制作方法、封装结构、电子设备 | |
| CN110875379A (zh) | 一种半导体器件及其制造方法 | |
| WO2024024475A1 (ja) | 窒化物半導体装置 | |
| CN219246685U (zh) | 一种氮化镓基高电子迁移率晶体管 | |
| WO2024092720A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| WO2022147793A1 (zh) | 半导体器件及其制作方法、终端设备 | |
| CN114566535A (zh) | 一种半导体器件及其制备方法 | |
| KR20240011386A (ko) | 이중자기정렬 게이트를 갖는 GaN 반도체 소자의 구조 및 그 제조방법 | |
| KR20140014778A (ko) | 노멀리-오프 질화물계 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |