功率半导体器件及其制造方法

文档序号:10536934
功率半导体器件及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种功率半导体器件及其制造方法,所述功率半导体器件包括:衬底;位于所述衬底上的成核层和/或缓冲层;位于所述成核层和/或缓冲层的沟道层;位于所述沟道层上的势垒层,所述沟道层和势垒层界面处形成有二维电子气;位于所述势垒层上的源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间;所述沟道层和势垒层界面处的上方形成有若干结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。本发明中结终端结构可以有效改善势垒层的电场分布,提升器件的击穿电压。
【专利说明】
功率半导体器件及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种功率半导体器件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]GaN基高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,简称HEMT)具有高二维电子气浓度(Two Dimens1nal Electron Gas,简称2DEG)和高击穿电压,从而获得了科研机构和工业界的广泛关注。在保持低导通电阻的情况下,使击穿电压尽可能的高是目前GaN基HEMT器件研究的最大的挑战之一。
[0003]GaN HEMT器件通常为平面型结构,当HEMT器件处于关断状态时,栅极施加负偏压,漏极施加正偏压,源极接地,会导致电场线聚集在栅极靠近漏极一侧的边缘处,形成电场尖峰。当栅极和漏极施加的电压逐渐增加时,会导致栅极边缘处的电场尖峰进一步增加,当高于GaN的临界击穿电场强度时,器件就会在此处被击穿。
[0004]场板技术是目前功率器件中普遍采用的一种结终端技术,在HEMT器件结构中通常采用源极或栅极金属场板,以提升器件的击穿电压。但栅极场板降低电场尖峰的效果有限,且会降低器件的最高截止频率;源极场板通常需要采用空气桥构造,制造工艺复杂,器件良率低。且两种场板方式均会在其边缘处引入新的电场尖峰,对提升器件击穿电压的效果有限。

【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明提出了一种具有结终端结构的功率半导体器件及其制造方法。该半导体器件结构包括:衬底;位于所述衬底上的沟道层;位于所述沟道层上的势皇层,所述沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气;位于所述势皇层上的源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间;所述沟道层和势皇层界面处的上方形成有若干结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。该结终端结构可调节其下势皇层中的电场分布,提升功率半导体器件的击穿电压。
[0006]该厚度渐变的结终端结构可通过引入负电荷来形成。负电荷可耗尽势皇层与沟道层界面处的二维电子气的浓度,二维电子气的耗尽程度也是逐渐变化的,其耗尽程度与其上的结终端结构深度呈正相关的关系;该结终端结构可改变势皇层中的电场分布,削弱栅极靠近漏端边缘处的电场尖峰强度,使电场沿栅极到漏极的分布趋于平缓,从而提升器件的击穿电压。
[0007]对于采用此结终端结构的HEMT器件,当有外加电压加载到器件漏极上时,结终端结构可以对器件势皇层表面电场分布进行调节。由于结终端结构在靠近栅极边缘处的厚度最大,负电荷对二维电子气的耗尽最明显,故此处的电场峰值得到最大的抑制。同时由于结终端结构厚度在靠近漏极方向逐渐减小,使靠近漏极方向处的二维电子气耗尽程度逐渐减小,并最终恢复至没有耗尽时的二维电子气浓度。因此结终端边缘的电场线不会突然增加至很密集,不会在终端边缘引入新的电场尖峰。栅极和漏极之间势皇层表面电场在更大范围内平滑过渡,源漏极之间势皇层半导体承受的电压相近,提高了器件的击穿电压。而在整个势皇层沟道层界面处形成了结终端结构下耗尽程度渐变和其它部位保持高二维电子气浓度不变的结构,从而获得高迀移率、高击穿电压的HEMT器件。
[0008]为了实现上述目的,本发明实施例提供的技术方案如下:
[0009]一种功率半导体器件,所述功率半导体器件包括:
[0010]衬底;
[0011 ]位于所述衬底上的成核层和/或缓冲层;
[0012]位于所述成核层和/或缓冲层上的沟道层;
[0013]位于所述沟道层上的势皇层,所述沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气;
[0014]位于所述势皇层上的源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间;
[0015]所述沟道层和势皇层界面处的上方形成有若干结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。
[0016]作为本发明的进一步改进,所述结终端结构形成于所述势皇层内。
[0017]作为本发明的进一步改进,所述势皇层上源极和栅极之间、漏极和栅极之间设有介质层,所述结终端结构形成于所述介质层内。
[0018]作为本发明的进一步改进,所述结终端结构为一个或多个。
[0019]作为本发明的进一步改进,所述结终端结构为直线型结终端结构、曲线型结终端结构、阶梯状结终端结构中的一种或多种的组合。
[0020]作为本发明的进一步改进,所述源极和结终端结构上全部或部分形成有源极金属场板,源极和结终端结构通过源极金属场板相连接,源极金属场板下方形成有空气桥和/或介质桥。
[0021]作为本发明的进一步改进,所述负离子包括氟离子。
[0022]相应地,一种功率半导体器件的制造方法,所述制造方法包括:
[0023]S1、提供一衬底,并在衬底上形成成核层和/或缓冲层;
[0024]S2、在所述成核层和/或缓冲层上形成沟道层和势皇层,沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气;
[0025]S3、在所述势皇层上形成源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间;
[0026]S4、在所述沟道层和势皇层界面处的上方形成若干结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。
[0027]作为本发明的进一步改进,所述步骤S4具体为:
[0028]在势皇层上形成掩膜层;
[0029]在掩膜层上形成光刻胶层;
[0030]使用具有疏密点阵的掩膜版对掩膜层上的光刻胶层进行光刻并显影,所述掩膜版从栅极向漏极方向曝光度逐渐增加,形成厚度变化趋势与结终端层厚度变化趋势相反的掩膜层;
[0031]进行离子注入,在势皇层内形成若干厚度从栅极到漏极方向逐渐减小的结终端结构。
[0032]作为本发明的进一步改进,所述步骤S4具体为:
[0033]在势皇层上的源极和栅极之间、漏极和栅极之间形成介质层;
[0034]在介质层上形成掩膜层;
[0035]在掩膜层上形成光刻胶层;
[0036]使用具有疏密点阵的掩膜版对掩膜层上的光刻胶层进行光刻并显影,所述掩膜版从栅极向漏极方向曝光度逐渐增加,形成厚度变化趋势与结终端层厚度变化趋势相反的掩膜层;
[0037]进行离子注入,在介质层内形成若干厚度从栅极到漏极方向逐渐减小的结终端结构。
[0038]作为本发明的进一步改进,所述步骤S4还包括:
[0039]改变掩膜版上的遮光点阵分布,以形成直线型结终端结构、曲线型结终端结构、阶梯状结终端结构中的一种或多种。
[0040]作为本发明的进一步改进,所述掩膜层与光刻胶层为同一层。
[0041]作为本发明的进一步改进,所述步骤S4中注入的离子为氟离子。
[0042]本发明的有益效果是:
[0043]由于结终端结构和其下势皇层之间的晶格常数差异引起的压电效应,使得势皇层与沟道层界面处的二维电子气被部分耗尽;
[0044]结终端结构可以有效改善势皇层的电场分布,提升器件的击穿电压。
【附图说明】
[0045]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,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的附图。
[0046]图1为本发明实施例一中具有直线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0047]图2a为图1中A-A’位置处的能带示意图,图2b为图1中B-B’位置处的能带示意图;
[0048]图3为本发明实施例一中具有直线型结终端结构的HEMT器件的制备方法流程图;
[0049]图4为本发明实施例二中具有阶梯状结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0050]图5为本发明实施例二中具有阶梯状结终端结构的HEMT器件的制备方法流程图;
[0051]图6为本发明三实施例中具有曲线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0052]图7为本发明实施例四中具有曲线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0053]图8为本发明实施例五中具有多个结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0054]图9为本发明实施例六中具有源极金属场板和结终端结构的HEMT器件的结构示意图;
[0055]图10为本发明实施例七中具有介质层和结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]本发明公开了一种功率半导体器件,该功率半导体器件包括:
[0057]衬底;
[0058]位于衬底上的成核层和/或缓冲层;
[0059]位于成核层和/或缓冲层上的沟道层;
[0060]位于沟道层上的势皇层,沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气;
[0061]位于势皇层上的源极、漏极和栅极,栅极位于源极和漏极之间;
[0062]沟道层和势皇层界面处的上方形成有若干结终端结构,结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,结终端中包含负离子。
[0063]进一步地,结终端结构可形成于势皇层内,也可形成于势皇层上源极和栅极之间、漏极和栅极之间的介质层内。
[0064]本发明还公开了一种功率半导体器件的制造方法,该制造方法包括:
[0065]S1、提供一衬底,并在衬底上形成成核层和/或缓冲层;
[0066]S2、在成核层和/或缓冲层上形成沟道层和势皇层,沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气;
[0067]S3、在势皇层上形成源极、漏极和栅极,栅极位于源极和漏极之间;
[0068]S4、在沟道层和势皇层界面处的上方形成若干结终端结构,结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,结终端中包含负离子。
[0069]本发明通过结终端结构可调节其下势皇层中的电场分布,提升器件的击穿电压。
[0070]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所作出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0071]此外,在不同的实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例或结构之间具有任何关联性。
[0072]实施例一
[0073]参图1所示为本发明实施例一中具有直线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0074]该HEMT器件具体包括:
[0075]衬底12,衬底可以是硅、蓝宝石、碳化硅或其他材料;
[0076]在衬底12上外延生长的氮化物成核层13和缓冲层14,成核层13包括GaN或AlN或其他氮化物,起到匹配衬底材料和高质量外延氮化镓层的作用,影响上方由氮化镓沟道层/铝镓氮势皇层构成的异质结的晶体质量、表面形貌以及电学性质等参数;
[0077]在缓冲层14上生长的沟道层15,沟道层15包含GaN层或其他半导体;
[0078]在沟道层15上生长的势皇层16,势皇层16包含AlGaN或其他半导体,沟道层15和势皇层16—起组成半导体异质结结构,在二者界面处形成高浓度二维电子气,并在GaN沟道层的异质结界面处产生导电沟道;
[0079]在势皇层16之上为源极17和漏极19,源极17和漏极19与势皇层16形成欧姆接触,该欧姆金属的材质可以为金属N1、T1、Al、Au等金属中的一种或多种的组合;源极17和漏极20之间的势皇层16之上为栅极18,栅极18与势皇层16形成肖特基接触;
[0080]在势皇层16内,栅极18靠近漏极边缘处为结终端结构20,结终端结构20的厚度(厚度指图1中结终端结构20与空气接触的表面与结终端下表面的距离)从栅极边缘处向漏极处递减,为直线型结终端结构。该结终端结构中含有负离子,该负离子可以是氟离子,由于氟离子的强电负性,可以有效的耗尽结终端下的势皇层与沟道层界面处的二维电子气。
[0081]随着结终端结构厚度的递减,二维电子气的耗尽程度也是逐渐变化的,其耗尽程度与其上的结终端结构厚度呈正相关的关系,即栅极沿漏极方向其耗尽程度逐渐降低,并逐渐恢复至正常的二维电子气浓度。该结终端可调节其下势皇层中的电场分布,削弱栅极靠近漏端边缘处的电场尖峰强度,使电场沿在栅极到漏极的分布趋于平缓,从而提升器件的击穿电压。
[0082]对于采用此结终端结构的HEMT器件,当有外加电压加载到器件漏极上时,结终端可以对器件势皇层表面电场分布进行调节。由于结终端在靠近栅极边缘处的深度最大,负离子对二维电子气的耗尽最明显,故此处的电场峰值得到最大的抑制。同时由于结终端结构厚度在靠近漏极方向逐渐减小,使靠近漏极方向处的二维电子气耗尽程度逐渐减小,并最终恢复至没有耗尽时的二维电子气浓度。因此终端边缘的电场线不会突然增加至很密集,不会在终端边缘引入新的电场尖峰。栅极和漏极之间势皇层表面电场在更大范围内平滑过渡,源漏极之间势皇层半导体承受的电压相近,提高了器件的击穿电压。而在整个势皇层沟道层界面处形成了结终端下耗尽程度渐变和其它部位保持高二维电子气浓度不变的结构,从而获得高迀移率、高击穿电压的HEMT器件。
[0083]具体分析半导体结终端结构下的势皇层与沟道层界面处的2DEG,厚度较大处的结终端部分具有更多的压电负离子,对二维电子气的耗尽作用更强,如图2a A-A’处的能带示意图所示。而厚度较小的结终端处的二维电子气的耗尽程度较小,如图2b B-B’处的能带示意图所示,相比较于图A-A’位置处的能带图,费米能级上移,费米能级更接近于沟道层半导体导带底部,因此此处的二维电子气浓度更大。从厚度最小的结终端处到厚度最大的结终端处,其下的二维电子气浓度逐渐减小。结终端厚度最大处,即栅极靠近漏极处的二维电子气耗尽程度最大,故结终端对此处电场峰值的降低作用最为明显。同时,随着结终端厚度的减小,对二维电子气耗尽的作用减小,既保持了低的沟道导通电阻,又满足了调制电场强度,提升器件击穿电压的要求。
[0084]同样,该渐变厚度的结终端结构也可应用于二极管、绝缘栅晶体管等器件中。
[0085]本实施例中结终端结构中的负离子还可是氮离子,氯离子,溴离子等。
[0086]本实施例中HEMT器件的的制造方法具体为:首先提供一衬底,在衬底上依次生长成核层、缓冲层、沟道层、势皇层,并在势皇层上形成源极和漏极、以及位于源极和漏极之间的栅极,最后在势皇层中通过离子注入以形成结终端结构。
[0087]以下着重叙述本实施例中结终端结构的制造方法。
[0088]在势皇层沉积一层掩膜层,在掩膜层之上使用光刻胶做光刻工艺,使用特殊设计的掩膜版对结终端区域进行光刻,此掩膜版通过调整遮光点阵的疏密程度,形成结终端从栅极到远离栅极逐步增加曝光度的掩膜设计,显影后形成厚度从栅极向漏极方向递增的掩膜层21。也可不在势皇层之上沉积掩膜层,直接采用光刻胶作为离子注入的掩膜层,如图3所示;然后采用离子注入,透过厚度呈梯度分布的掩膜层将氟离子注入势皇层中,形成注入深度呈梯度变化的结终端结构20。
[0089]实施例二
[0090]参图4所示为本发明实施例二中具有阶梯状结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0091]本实施例中结终端结构20为阶梯状结终端结构,其余均与实施例一相同。该结终端结构20与实施例一中所起的作用相同,其对势皇层和沟道层GaN界面处二维电子气的耗尽也是渐变的,从而对电场的调制也是渐变的。可提升器件的击穿电压,同时相较于实施例一的结构,实施例二的结构在制作方法上可以更易实现。
[0092]实施例二中结终端结构的制备方法如图5所示,在势皇层上沉积一层掩膜层,在掩膜层之上使用光刻胶做光刻工艺,在曝光时,通过调整光刻掩膜版上遮光点阵的疏密程度呈阶梯状递减,使其透过的光从靠近结终端栅极处向漏极处递减,从而使光刻胶的曝光程度递减,在经过显影后,掩膜层21形成如图5所示的阶梯状结构。也可不在势皇层之上沉积掩膜层,直接采用光刻胶作为离子注入的掩膜层;然后采用离子注入,将负离子如氟离子注入势皇层中,形成结终端结构20。
[0093]实施例三
[0094]参图6所示为本发明实施例三中具有曲线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0095]与实施例一相比,本实施例的不同之处在于结终端结构20为下凹曲线形状的结终端结构。曲线型结终端可以通过调整曲线的曲率来调整电场分布,相比直线型结终端,该结终端结构通过倾斜角度来优化电场分布,增加了优化电场分布的方法,可以更好的改善器件特性。
[0096]在制造方法上与实施例一类似,通过设计掩膜版上的遮光点阵疏密程度,先形成下凹曲线的掩膜层,然后通过刻蚀,形成下凹曲线形状的结终端结构。
[0097]实施例四
[0098]参图7所示为本发明实施例四中具有曲线型结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0099]与实施例三相比,本实施例的不同之处在于结终端为上凸曲线形状的结终端结构
20。该曲线型结终端可以通过调整曲线的曲率来调整电场分布,相比直线型结终端,该结终端结构通过倾斜角度来优化电场分布,增加了优化电场分布的方法,可以更好的改善器件特性。
[0100]在制造方法上与实施例三类似,通过设计掩膜版上的遮光点阵疏密程度,先形成上凸曲线的掩膜层,然后通过刻蚀,形成上凸曲线形状的结终端结构。
[0101]实施例五
[0102]参图8所示为本发明实施例五中具多个结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0103]本实施例中的结终端结构与实施例一种相同,均是通过引入在势皇层中负离子来形成。与实施例一不同之处在于,本实施例在源极与漏极之间引入多个实施例一中的离子注入的结终端结构,如结终端20、22。可以更灵活地调节势皇层中的电场,提升器件的击穿电压。
[0104]其制造方法上与实施例一类似,在势皇层上使用光刻胶做光刻工艺,使用特殊设计的掩膜版对结终端区域进行光刻,此掩膜版通过调整遮光点阵的疏密程度,形成结终端从栅极到远离栅极逐步增加曝光度的掩膜设计,显影后形成多个厚度从栅极向漏极方向递减的掩膜层;然后采用离子注入,透过厚度呈梯度分布的掩膜层将氟离子注入势皇层中,形成注入深度呈梯度变化的结终端结构20和22。
[0105]实施例六
[0106]参图9所示为本发明实施例六中具有栅极金属场板和结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0107]与实施例一相比,本实施例的不同之处在于结终端结构20之上引入了介质层23和源极金属场板24。在该结构中,源极与结终端结构通过具有空气桥或介质桥的源极金属场板相连接。该源极金属场板的材料可以与源极金属相同,也可以是其他与源极形成欧姆接触的金属。在结终端结构和源极金属场板的共同作用下,该结构可以更进一步地抑制栅极靠近漏极端的电场尖峰,从而提高器件的击穿电压。
[0108]实施例七
[0109]参图10所示为本发明实施例七中具有介质层和结终端结构的HEMT器件的结构示意图。
[0110]与实施例一相比,本实施例的不同之处在于在势皇层16之上引入介质层25,且结终端结构20形成在介质层25中。同样,该结终端结构20中包含负离子,且其深度分布沿栅极到漏极方向逐渐递减,该结终端结构同样可减小栅靠漏端的电场峰值,从而提升器件的击穿电压。其中,介质层25可以是氮化硅、氧化铝、氧化铪等。
[0111]本实施例与实施例一相比,介质层25中引入负电荷的过程可避免对势皇层的损伤,保证了器件具有很好的正向导电能力与可靠性。
[0112]本实施例的制作方法如下。
[0113]在形成源极、漏极和栅极之后,在势皇层之上形成介质层25;在介质层25之上采用光刻、离子注入等方法在介质层25内形成结终端结构20,其制作方法与实施例一中在势皇层中形成结终端的方法类似,在此不再赘述。
[0114]同样的,作为本实施例的进一步改进,也可在介质层形成实施例二中的底部呈阶梯状的结终端;也可在介质层形成实施例三、四中的底部呈曲线的结终端结构;也可在介质层内形成实施例五中的多个结终端结构;也在介质层中形成类似实施例六中的源极空气桥或介质桥的金属场板构造。
[0115]以上虽然通过一些示例性的实施例对本发明的结终端结构及其在GaN基功率半导体器件中的应用与制造方法进行了详细的描述,但是以上这些实施例并不是穷举的,本领域技术人员可以在本发明的精神和范围内实现各种变化。如结终端结构并不限于上述实施例中的直线型、曲线型和阶梯状三种情况,其他形状或结构的结终端结构同样属于本发明所保护的范围;相应地,其制造方法中结终端结构的制备并不限于上述实施例中的疏密点阵光刻、多次光刻的方法,其他能够制备本发明中结终端结构的方法均属于本发明所保护的范围。
[0116]对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0117]此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种功率半导体器件,所述功率半导体器件包括: 衬底; 位于所述衬底之上的沟道层; 位于所述沟道层上的势皇层,所述沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气; 位于所述势皇层上的源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间; 其特征在于,所述沟道层和势皇层界面处的上方形成有结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。2.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述结终端结构形成于所述势皇层内。3.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述势皇层上源极和栅极之间、漏极和栅极之间设有介质层,所述结终端结构形成于所述介质层内。4.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述结终端结构为一个或多个。5.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述结终端结构为直线型结终端结构、曲线型结终端结构、阶梯状结终端结构中的一种或多种的组合。6.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述结终端结构上全部或部分存在源极金属场板。7.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述负离子包括氟离子。8.根据权利要求1所述的功率半导体器件,其特征在于,所述衬底与沟道层之间包含成核层和/或缓冲层。9.一种功率半导体器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括: 提供一衬底,并在衬底上形成成核层和/或缓冲层; 在所述成核层和/或缓冲层上形成沟道层和势皇层,沟道层和势皇层界面处形成有二维电子气; 在所述势皇层上形成源极、漏极和栅极,所述栅极位于源极和漏极之间; 在所述沟道层和势皇层界面处的上方形成若干结终端结构,所述结终端结构从栅极靠近漏极一侧的边缘处向漏极方向延伸,所述结终端结构的厚度从栅极到漏极方向逐渐减小,所述结终端中包含负离子。10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述结终端形成过程为: 在势皇层上形成掩膜层; 在掩膜层上形成光刻胶层; 使用具有疏密点阵的掩膜版对掩膜层上的光刻胶层进行光刻并显影,所述掩膜版从栅极向漏极方向曝光度逐渐增加,形成厚度变化趋势与结终端层厚度变化趋势相反的掩膜层; 进行离子注入,在势皇层内形成若干厚度从栅极到漏极方向逐渐减小的结终端结构。11.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述结终端形成过程具体为: 在势皇层上的源极和栅极之间、漏极和栅极之间形成介质层; 在介质层上形成掩膜层; 在掩膜层上形成光刻胶层; 使用具有疏密点阵的掩膜版对掩膜层上的光刻胶层进行光刻并显影,所述掩膜版从栅极向漏极方向曝光度逐渐增加,形成厚度变化趋势与结终端层厚度变化趋势相反的掩膜层; 进行离子注入,在介质层内形成若干厚度从栅极到漏极方向逐渐减小的结终端结构。12.根据权利要求10或11所述的制造方法,其特征在于:改变掩膜版上的遮光点阵分布,以形成直线型结终端结构、曲线型结终端结构、阶梯状结终端结构中的一种或多种。13.根据权利要求10和11所述的制造方法,其特征在于,所述掩膜层与光刻胶层为同一层。14.根据权利要求10和11所述的制造方法,其特征在于,所述注入的离子为氟离子。
【文档编号】H01L29/06GK105895685SQ201510991986
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】吴传佳, 裴轶, 尹成功
【申请人】苏州捷芯威半导体有限公司
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1