[发明专利]一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法及三五族半导体器件结构

说明书

一种三五族半导体器件，包括:具有源极区及漏极区的衬底、源极，设置于衬底且对应于源极区、漏极，设置于衬底且对应于漏极区、栅极，设置于源极及漏极之间、第一保护层，具有第一凹槽及第二凹槽分别设置在源极及漏极上，且覆盖部分衬底，且于栅极及源极与漏极之间的衬底上没有覆盖所述第一保护层、第二保护层，设置在位于漏极的第一保护层的侧壁上，且侧壁相邻于所述栅极以及场板结构，设置于第一凹槽及设置于第二凹槽内并覆盖部分位于源极及漏极上的第一保护层，且在源极上的场板结构延伸至第二保护层上以及覆盖在相邻于第二保护层的部分第一保护层，其中在源极区上的第一保护层、场板结构及第一保护层环绕栅极，且场板结构与栅极之间具有空隙。

技术领域

本发明是涉及一种半导体技术领域，特别是有关于一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法及三五族半导体器件。

背景技术

化合物半导体器件，例如氮化镓(GaN)目前已经是射频(RF)及高功率(Highpower)器件的潮流之一。由于氮化镓晶体管的宽能带隙及高的临界崩溃电压，所以氮化镓晶体管是高电压应用的很好候选者。高电压应用包含功率转换器、射频(RF)功率转换器、RF开关及其他高电压应用。但是简单的晶体管架构，例如具有单一栅极、源极和漏极，无法利用这些电特性。此类氮化镓晶体管由于漏极电场线集中在栅极的边缘，并造成过早的崩溃，所以无法实现氮化镓材料特性标示的最早崩溃电压。

发明内容

根据现有技术的缺陷，本发明主要的目的在于提供一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法及三五族半导体器件，三五族半导体器件可应用在射频器件领域里，透过降低半导体器的寄生电容，而提升高频效率。

本发明另一的目的在于提供一种三五族半导体器件，其中，在三五族半导体器件中的场板结构可以有效的降低三五族半导体器件的寄生电容。

本发明的又一目的在于提供一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法，其采用场板空桥制程，将环绕栅极上方的保护层移除，使得源极的场板悬空，使得原本为保护层的介电常数变成空气的介电常数，有效降低寄生电容，但仍然可以保留源极场板来提升崩溃电压。

本发明的再一目的在于提供一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法，采用源极场板蚀刻制程，其主要将栅极上方的场板移除，以有效的降低寄生电容的有效面积，达到降低寄生电容的效果，且此区域的场板无法提供吸引漏极电力线来提供崩溃电压，因此仍可保有提升崩溃电压的效果。

本发明的更一目的在于提供一种降低三五族半导体器件寄生电容的方法，采用阻障层减薄制程，主要是将栅极金属更接近氮化镓通道层，且在半导体器件的沟槽内源极与漏极侧的介质为空气，由于空气的介电常数为1，可以有效的降低寄生电容，且没有改变栅极场板的设计因此仍然可以保持提升崩溃电压的效果。

根据上述目的，本发明提供一种三五族半导体器件，包括:具有源极区及漏极区的衬底、源极，设置于衬底且对应于源极区、漏极，设置于衬底且对应于漏极区、栅极，设置于源极及漏极之间、第一保护层，具有第一凹槽及第二凹槽分别设置在源极及漏极上，且覆盖部分衬底，且于栅极及源极与漏极之间的衬底上没有覆盖所述第一保护层、第二保护层，设置在位于漏极的第一保护层的侧壁上，且侧壁相邻于所述栅极以及场板结构，设置于第一凹槽及设置于第二凹槽内并覆盖部分位于源极及漏极上的第一保护层，且在源极上的场板结构延伸至第二保护层上以及覆盖在相邻于第二保护层的部分第一保护层，其中在源极区上的第一保护层、场板结构及第一保护层环绕栅极，且场板结构与栅极之间具有空隙。