一种半导体装置及其形成方法与流程

本公开涉及一种半导体装置，并且更具体地涉及一种包含具有延伸部的栅极电极。

背景技术：

1、包含直接能隙半导体的组件，例如包含iii-v族材料或iii-v族化合物(类别：iii-v族化合物)的半导体组件可以在各种条件下或各种环境中(例如，在不同的电压和频率下)操作或工作。

2、半导体组件可以包含异质结双极性晶体管(hbt，heterojunction bipolartransistor)、异质结场效应晶体管(hfet，heterojunction field effect transistor)、高电子迁移率晶体管(hemt，high-electron-mobility transistor)、调制掺杂场效应晶体管(modfet，modulation-doped fet)等。

技术实现思路

1、根据本公开的一些实施例，一种半导体装置包含衬底、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第三氮化物半导体层、栅极电极、场板及蚀刻停止层。第一氮化物半导体层设置于衬底上。第二氮化物半导体层设置于第一氮化物半导体层上并且其带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。第三氮化物半导体层被掺杂掺杂质，且设置于第二氮化物半导体层上。栅极电极设置于第三氮化物半导体层上。场板覆盖一部分的栅极电极。蚀刻停止层设置于栅极电极与场板之间。

2、根据本公开的一些实施例，一种半导体装置之制造方法包含提供一衬底。方法亦包含形成第一氮化物半导体层于衬底上。方法更包含形成第二氮化物半导体层于第一氮化物半导体层上，第二氮化物半导体层的带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。此外，方法包含形成第三氮化物半导体层于第二氮化物半导体层上，第三氮化物半导体层被掺杂掺杂质。方法亦包含形成栅极电极于第三氮化物半导体层上。方法更包含形成蚀刻停止层于栅极电极上。方法亦包含形成场板覆盖一部分的蚀刻停止层。

3、根据本公开的一些实施例，一种半导体装置包含衬底、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第三氮化物半导体层、栅极电极、介电层、蚀刻停止层及场板。第一氮化物半导体层设置于衬底上。第二氮化物半导体层设置于第一氮化物半导体层上并且其带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。第三氮化物半导体层被掺杂掺杂质，且设置于第二氮化物半导体层上。栅极电极设置于第三氮化物半导体层上。介电层覆盖栅极电极及第三氮化物半导体层。蚀刻停止层覆盖介电层。场板覆盖蚀刻停止层。

4、本揭露提供一种半导体装置，其具有蚀刻停止层于场板及栅极电极之间。蚀刻停止层可在用来定义间隔物的蚀刻工艺中，避免间隔物下的介电层因蚀刻工艺而有损耗，造成场板的效能不符预期。此外，蚀刻停止层亦可用来形成空气间隙，进一步让场板下的环境具有相对较低的介电常数，以进一步提升场板的效能。

技术特征：

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述蚀刻停止层覆盖所述介电层的上表面。

4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述蚀刻停止层的上表面与所述介电层的上表面共面。

5.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述蚀刻停止层的上表面由所述介电层的上表面凹陷。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述场板具有朝向所述衬底突出的突出部。

7.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述场板具有朝向所述空气间隙突出的突出部。

9.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

10.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

12.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，所述间隔物的顶部位于第一高度，所述介电层的上表面位于第二高度，所述第二高度高于所述第一高度。

14.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，所述场板具有阶梯结构，其位于所述间隔物与所述蚀刻停止层的界面的上方。

15.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

16.根据权利要求15所述的半导体装置，其特征在于，所述层间介电层具有朝向所述第二空气间隙突出的突出部。

17.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，更包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，更包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，形成所述场板包括形成朝向衬底突出的突出部。

21.一种半导体装置，其特征在于，包括：

22.根据权利要求21所述的半导体装置，其特征在于，所述介电层的上表面与所述蚀刻停止层的上表面共面。

23.根据权利要求21所述的半导体装置，其特征在于，所述介电层的上表面位于第一高度，所述蚀刻停止层的上表面位于第二高度，所述第一高度高于所述第二高度。

24.根据权利要求21所述的半导体装置，其特征在于，更包括：

25.根据权利要求24所述的半导体装置，其特征在于，所述场板具有朝向所述空气间隙突出的突出部。

技术总结
本揭露提供了一种半导体装置及其形成方法。半导体装置包含衬底、第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第三氮化物半导体层、栅极电极、场板及蚀刻停止层。第一氮化物半导体层设置于衬底上。第二氮化物半导体层设置于第一氮化物半导体层上并且其带隙大于第一氮化物半导体层的带隙。第三氮化物半导体层被掺杂掺杂质，且设置于第二氮化物半导体层上。栅极电极设置于第三氮化物半导体层上。场板覆盖一部分的栅极电极。蚀刻停止层设置于栅极电极与场板之间。

技术研发人员：张铭宏,饶剑,张啸
受保护的技术使用者：英诺赛科（苏州）半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15