[发明专利]一种半导体器件

说明书

一种半导体器件，包括衬底、依次层叠形成于所述衬底上方的缓冲层、沟道层和势垒层、彼此间隔形成于所述势垒层上方的源极、栅极和漏极、以及纵向场板和横向场板，其中，所述纵向场板形成于所述漏极下方并穿设于至少部分所述缓冲层、沟道层和势垒层中，所述横向场板形成于所述漏极上方并至少部分位于所述漏极和栅极之间。本发明的半导体器件通过设置横向场板和纵向场板两个区域的场板实现高击穿电场特性；纵向场板和横向场板均起到分散电场尖峰的作用，其中，漏极下方的纵向场板能够有效的分散高电场，结合漏极水平阶梯场板技术，可以极大的提高器件的关态击穿电压。

【技术领域】

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件。

【背景技术】

随着P型氮化镓器件的商用普及，用于5G射频通信的氮化镓器件要求具有更小的横向尺寸，但是随着横向尺寸的减小，漏极横向场板的局限性越来越突出。这是因为在较短的栅-漏区域，稍长的漏极场板会使得栅极区域的碰撞电离现象加剧，因此会在栅边缘区域出现由高电场下引发的器件失效问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有高击穿电压的半导体器件。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

一种半导体器件，包括衬底、依次层叠形成于所述衬底上方的缓冲层、沟道层和势垒层、彼此间隔形成于所述势垒层上方的源极、栅极和漏极、以及纵向场板和横向场板，其中，所述纵向场板形成于所述漏极下方并穿设于至少部分所述缓冲层、沟道层和势垒层中，所述横向场板形成于所述漏极上方并至少部分位于所述漏极和栅极之间。

在其中一个实施例中，采用多层溅射金属形成所述纵向场板，所述溅射金属包括Ti、Ti/Al、Ti/Al/TiN、Ti/Al/Ni、Ti/Al/Ni/TiN、Ti/Al/Ni/Au、Ti/Al/W中的一种或者多种组合。

在其中一个实施例中，在所述缓冲层、沟道层和势垒层中等离子体刻蚀并形成供所述溅射金属形成所述纵向场板的区域。

在其中一个实施例中，所述纵向场板中每层所述溅射金属的厚度为1nm-10um。

在其中一个实施例中，所述纵向场板呈阶梯型。

在其中一个实施例中，所述纵向场板分别与所述缓冲层、沟道层和势垒层之间形成有薄膜层，薄膜层采用包括SiN、Al2O3、SiON、TiO2、ZrO2和HfO2中的一种材料。

在其中一个实施例中，所述横向场板具有一到五个，具有多个所述横向场板时彼此叠加形成阶梯状。

在其中一个实施例中，所述漏极至所述栅极的方向为所述横向场板的长度方向，所述横向场板的长度为不大于由漏极到栅极间距离长度的任一长度。

在其中一个实施例中，所述衬底为半导体材料衬底。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的半导体器件通过设置横向场板和纵向场板两个区域的场板实现高击穿电场特性；纵向场板和横向场板均起到分散电场尖峰的作用，其中，漏极下方的纵向场板能够有效的分散高电场，结合漏极水平阶梯场板技术，可以极大的提高器件的关态击穿电压。

【附图说明】

图1是本发明半导体器件结构示意图。

【具体实施方式】

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。