半导体装置以及其制作方法与流程

本发明涉及一种半导体装置以及其制作方法，尤其是涉及一种包括iii-v族化合物半导体层的半导体装置以及其制作方法。

背景技术：

1、iii-v族半导体化合物由于其半导体特性而可应用于形成许多种类的集成电路装置，例如高功率场效晶体管、高频晶体管或高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor，hemt)。在高电子迁移率晶体管中，两种不同能带隙(band-gap)的半导体材料是结合而于结(junction)形成异质结(heterojunction)而为载流子提供沟道。近年来，氮化镓(gan)系列的材料由于拥有较宽能隙与饱和速率高的特点而适合应用于高功率与高频率产品。氮化镓系列的高电子迁移率晶体管由材料本身的压电效应产生二维电子气(2deg)，其电子速度及密度均较高，故可用以增加切换速度。因此，如何通过对于材料、结构或/及制作方法的设计改变来进一步改良以iii-v族化合物材料形成的晶体管的电性表现一直是相关领域人士的研究方向。

技术实现思路

1、本发明提供了一种半导体装置以及其制作方法，利用具有弧形侧壁的场板(fieldplate)改善半导体装置中的电场分布状况，进而提升半导体装置的电性表现。

2、本发明的一实施例提供一种半导体装置，包括一基底、一iii-v族化合物半导体层、一栅极结构、一漏极结构以及一场板。iii-v族化合物半导体层设置在基底上，而栅极结构、漏极结构以及场板设置在iii-v族化合物半导体层之上。场板位于栅极结构与漏极结构之间，且场板包括一第一弧形侧壁位于场板靠近漏极结构的一边缘。

3、本发明的一实施例提供一种半导体装置的制作方法，包括下列步骤。在一基底上形成一iii-v族化合物半导体层，且在iii-v族化合物半导体层之上形成一栅极结构、一场板以及一漏极结构。场板位于栅极结构与漏极结构之间，且场板包括一第一弧形侧壁位于场板靠近漏极结构的一边缘。

技术特征：

1.一种半导体装置，包括：

2.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第一弧形侧壁朝向该场板的上表面凹陷。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其中该第一弧形侧壁在该场板的第一部分与该场板的上表面直接相连，且该第一弧形侧壁在该场板的第二部分与该场板的底表面直接相连。

4.如权利要求3所述的半导体装置，其中该上表面与该第一弧形侧壁之间的夹角小于该底表面与该第一弧形侧壁之间的夹角。

5.如权利要求3所述的半导体装置，其中该场板的该第一部分与该漏极结构之间在水平方向上的距离小于该场板的该第二部分与该漏极结构之间在该水平方向上的距离。

6.如权利要求1所述的半导体装置，还包括：

7.如权利要求6所述的半导体装置，其中该第二弧形侧壁朝向该栅极结构的上表面凹陷。

8.如权利要求1所述的半导体装置，其中该场板的材料组成与该栅极结构的材料组成相同。

9.如权利要求1所述的半导体装置，其中该场板与该栅极结构直接相连，且该场板的上表面在垂直方向上低于该栅极结构的上表面。

10.如权利要求1所述的半导体装置，其中该场板为金属导电结构。

11.一种半导体装置的制作方法，包括：

12.如权利要求11所述的半导体装置的制作方法，其中形成该场板的方法包括：

13.如权利要求12所述的半导体装置的制作方法，其中含氟副产物在该蚀刻制作工艺中形成，且该场板的侧壁被该含氟副产物蚀刻而成为该第一弧形侧壁。

14.如权利要求12所述的半导体装置的制作方法，其中该导电材料层的另一部分被该蚀刻制作工艺图案化而成为该栅极结构。

15.如权利要求11所述的半导体装置的制作方法，其中该第一弧形侧壁朝向该场板的上表面凹陷。

16.如权利要求11所述的半导体装置的制作方法，其中该第一弧形侧壁在该场板的第一部分与该场板的上表面直接相连，且该第一弧形侧壁在该场板的第二部分与该场板的底表面直接相连。

17.如权利要求16所述的半导体装置的制作方法，其中该上表面与该第一弧形侧壁之间的夹角小于该底表面与该第一弧形侧壁之间的夹角。

18.如权利要求16所述的半导体装置的制作方法，其中该场板的该第一部分与该漏极结构之间在水平方向上的距离小于该场板的该第二部分与该漏极结构之间在该水平方向上的距离。

19.如权利要求11所述的半导体装置的制作方法，还包括：

20.如权利要求19所述的半导体装置的制作方法，其中该第二弧形侧壁朝向该栅极结构的上表面凹陷。

技术总结
本发明公开一种半导体装置以及其制作方法，其中该半导体装置包括一基底、一III‑V族化合物半导体层、一栅极结构、一漏极结构以及一场板。III‑V族化合物半导体层设置在基底上。栅极结构、漏极结构以及场板设置在III‑V族化合物半导体层之上。场板位于栅极结构与漏极结构之间。场板包括第一弧形侧壁位于场板靠近漏极结构的边缘。场板的第一弧形侧壁可用以改善半导体装置中的电场分布状况，进而可提升半导体装置的电性表现。

技术研发人员：叶治东
受保护的技术使用者：联华电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11