半导体器件及其制造方法与流程

本技术涉及半导体，具体涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术：

1、场板在半导体器件中用于调整沟道区的电场，使沟道区的电场更加均匀，避免电场强度过大，改进半导体器件的击穿电压。通常在设计场板(fp)时，会在栅极与漏之间依需求设计1个或多个场板，而且这些场板离2dge的高度距离会依电场分布会有不同的高度设计，在这些不同的高度的场板上形成场板接触孔以连接到源极或栅极进行电位的控制；在形成所述场板接触孔时，由于层间介质层对场板金属的蚀刻的选择比不大于5，而为了不同深度的场板接触孔，通常会使用通过多张光罩多次进行刻蚀，以避免在形成多个不同深度的场板接触孔时，未及时停止刻蚀，造成对场板的过刻蚀，从而导致产生断路(open)的风险，采用多张光罩进行多次刻蚀形成多个深度不同的接触孔的方式大大的增加了制造成本。

技术实现思路

1、本技术提供一种半导体器件及其制造方法，以避免因形成场板接触孔时，造成对场板的过刻蚀，进而导致断路(open)的风险。

2、第一方面，本技术提供了一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：形成底层结构；在所述底层结构的部分上表面上形成栅极结构；在所述底层结构上形成介质层结构，所述介质层结构包覆所述栅极结构，在所述介质层结构上形成一场板，在所述场板上形成第一刻蚀阻挡层，在所述栅极结构的两侧分别形成源极结构和漏极结构，其中，所述场板位于所述栅极结构和所述漏极结构之间；在所述介质层结构上形成层间介质层，所述层间介质层包覆所述场板和所述第一刻蚀阻挡层以及所述源极结构和漏极结构，采用一张光罩，刻蚀所述层间介质层以在其内部形成源极接触孔、栅极接触孔、漏极接触孔和至少一个场板接触孔，所述场板接触孔停止在所述第一刻蚀阻挡层的上表面，其中，所述第一刻蚀阻挡层与所述层间介质层之间的刻蚀选择比不小于40。

3、优选的，形成所述底层结构的方法包括：形成衬底，形成位于所述衬底上方的沟道层；形成位于所述沟道层上的势垒层,其中，所述沟道层和所述势垒层包括ⅲ族氮化物。

4、优选的，在所述底层结构的部分上表面上形成栅极结构的方法包括：在所述势垒层上形成pgan层，在所述pgan层上形成栅金属层，在所述栅金属层的预设区域形成硬掩膜，以所述硬掩膜为掩膜，刻蚀所述pgan层和所述栅金属层，以形成所述栅极结构。

5、优选的，在所述底层结构上形成介质层结构的方法包括：形成第一介质层，以覆盖裸露的所述底层结构的上表面，以及包覆所述栅极结构。

6、优选的，在所述底层结构上形成介质层结构的方法包括：形成第一介质层，以覆盖裸露的所述底层结构的上表面，以及包覆所述栅极结构；在所述第一介质层上形成第二刻蚀阻挡层；在所述第二刻蚀阻挡层上形成第二介质层；定义第一刻蚀窗口，图案化的刻蚀所述第二介质层以形成裸露部分的所述第二刻蚀阻挡层的第一开口；其中，所述第一开口位于所述栅极结构和所述漏极结构之间，所述第二刻蚀阻挡层与第二介质层之间的刻蚀选择比不小于5。

7、优选的，形成所述第一开口的方法还包括：定义第一刻蚀窗口，图案化的刻蚀所述第二介质层和第二刻蚀阻挡层以形成裸露部分的所述第一介质层的第一开口。

8、优选的，在所述底层结构上形成介质层结构的方法包括：形成第一介质层，以覆盖裸露的所述底层结构的上表面，以及包覆所述栅极结构；在所述第一介质层上形成第二刻蚀阻挡层；在所述第二刻蚀阻挡层上形成第二介质层；在所述第二介质层上形成第三介质层；定义第二刻蚀窗口，图案化的刻蚀所述第三介质层以形成裸露部分的所述第二介质层的第二开口，定义第三刻蚀窗口，图案化的刻蚀所述第二介质层以形成裸露部分的所述第二刻蚀阻挡层的第三开口；其中，所述第二开口与所述第三开口均位于所述栅极结构与所述漏极结构之间；所述第二开口的宽度大于所述第三开口的宽度，且所述第二开口在所述底层结构上的投影完全覆盖所述第三开口在所述底层结构上的投影，所述第三介质层与第二介质层之间的刻蚀选择比不小于5。

9、优选的，被裸露的第二刻蚀阻挡层或被裸露的所述第一介质层，与被裸露的第二介质层以及与被刻蚀后剩余的第三介质层在所述栅极结构和所述漏极结构之间形成台阶结构。

10、优选的，在所述介质层结构上形成一场板，在所述场板上形成第一刻蚀阻挡层的方法包括：在所述介质层结构上形成场板金属层，在所述场板金属层上形成第一刻蚀阻挡层，采用同一掩膜，图案化刻蚀所述第一刻蚀阻挡层和所述场板金属层，以保留位于所述栅极结构和漏极结构之间的场板金属层和第一刻蚀阻挡层，其中，被保留的场板金属层和第一刻蚀阻挡层位于所述台阶结构上。

11、优选的，在所述场板接触孔的数量大于等于2时，多个所述场板接触孔分别从所述层间介质层的上表面向下延伸至所述第一刻蚀阻挡层的至少两个不同的高度的上表面。

12、优选的，所述源极接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至源极结构，所述漏极接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至漏极结构，所述栅极接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至栅极结构。

13、优选的，所述方法还包括：在所述接触孔中沉积导电材料形成导电塞。

14、优选的，在所述场板接触孔中沉积导电材料形成场板导电塞之前，所述方法还包括：去除所述场板接触孔内的第一刻蚀阻挡层，使得所述场板导电塞与所述场板接触。

15、优选的，所述方法还包括：在所述层间介质层上形成多个金属连接层，其中，第一金属连接层与源极导电塞的上表面电连接，第二金属连接层与栅极导电塞的上表面电连接，第三金属连接层与所述至少两个所述场板导电塞的上表面电连接，第四金属连接层与所述漏极导电塞电连接。

16、第二方面，本技术提供了一种半导体器件，包括：底层结构；位于所述底层结构部分上表面的栅极结构和位于所述栅极结构两侧的源极结构和漏极结构；位于所述底层结构上表面的介质层结构，所述介质层结构包覆所述栅极结构，位于所述介质层结构上的一场板，位于所述场板上的第一刻蚀阻挡层，其中，所述场板位于所述栅极结构和所述漏极结构之间；位于所述介质层结构上的层间介质层，所述层间介质层包覆所述场板和所述第一刻蚀阻挡层以及所述源极结构和漏极结构，还包括位于层间介质层内的源极接触孔、栅极接触孔、漏极接触孔和至少一个场板接触孔，所述场板接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至所述第一刻蚀阻挡层上表面，其中，所述第一刻蚀阻挡层与所述层间介质层之间的刻蚀选择比不小于40。

17、优选的，所述第一刻蚀阻挡层的材料为al2o3。

18、优选的，所述层间介质的材料至少包括sin或sio2中的一种。

19、优选的，所述介质层结构包括：

20、位于所述底层结构的上表面的第一介质层，所述第一介质层包覆所述栅极结构。

21、优选的，所述介质层结构包括：位于所述底层结构的上表面的第一介质层，所述第一介质层包覆所述栅极结构，位于所述第一介质层上的第二刻蚀阻挡层；位于所述第二刻蚀阻挡层上的第二介质层；其中，所述第二介质层包括用于裸露部分的所述第二刻蚀阻挡层的第一开口，所述第一开口位于所述栅极结构和漏极结构之间，其中，所述第二刻蚀阻挡层与第二介质层之间的刻蚀选择比不小于5。

22、优选的，其中，所述第二介质层包括用于裸露部分的所述第一介质层的第一开口，所述第一开口位于所述栅极结构和漏极结构之间。

23、优选的，所述介质层结构包括：位于所述底层结构的上表面的第一介质层，所述第一介质层包覆所述栅极结构，位于所述第一介质层上的第二刻蚀阻挡层；位于所述第二刻蚀阻挡层上的第二介质层；位于所述第二介质层上的第三介质层，其中，所述第三介质层包括用于裸露部分的所述第二介质层的第二开口，所述第二介质层包括用于裸露部分的所述第二刻蚀阻挡层的第三开口，所述第二开口和所述第三开口均位于所述栅极结构和漏极结构之间，所述第二开口的宽度大于所述第三开口的宽度，且所述第二开口在所述底层结构上的投影完全覆盖所述第三开口在所述底层结构上的投影，所述第三介质层与第二介质层之间的刻蚀选择比不小于5。

24、优选的，被裸露的第二刻蚀阻挡层或被裸露的所述第一介质层，与被裸露的所述第二介质层以及与剩余的所述第三介质层在所述栅极结构和漏极结构之间形成台阶结构。

25、优选的，位于所述台阶结构的上表面的场板金属层被设置为所述场板。

26、优选的，在所述场板接触孔的数量大于等于2时，多个所述场板接触孔分别从所述层间介质层的上表面向下延伸至所述第一刻蚀阻挡层的至少两个不同的高度的上表面。

27、优选的，所述源极接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至源极结构，所述漏极接触孔从所述层间介质层的上表面向下延伸至漏极结构，所述栅极接触孔从所述层间介质层的上表面垂直向下延伸至栅极结构。

28、优选的，所述器件还包括位于所述接触孔内的导电塞。

29、优选的，所述场板导电塞与所述场板接触。

30、优选的，所述半导体器件还包括：位于所述层间介质层上的多个金属连接层，其中，第一金属连接层与源极导电塞的上表面电连接，第二金属连接层与栅极导电塞的上表面电连接，第三金属连接层与所述至少两个所述场板导电塞的上表面电连接，第四金属连接层与所述漏极导电塞的上表面电连接。

31、本发明提供了一种半导体器件及其制备方法。所述半导体器件包括位于所述栅极结构和漏极结构之间场板以及位于所述场板上的第一刻蚀阻挡层，所述场板有效调控并均匀化横向电场分布，从而显著提升器件的耐压能力，由于所述第一刻蚀阻挡层与所述层间介质层之间的刻蚀选择比不小于40，因此，在形成场板接触孔时，所述场板接触孔可以准确的停止所述第一刻蚀阻挡层上，从而避免了对场板的过刻蚀，另外，在同一步光照过程中刻蚀形成多个不同深度的场板接触孔时，可以大大的节约成本。进一步的，在场板结构为从所述栅极结构向漏极结构的方向阶梯升高的连续场板时，若对阶梯升高的阶梯场板形成多个场板接触孔时，多个场板接触孔的深度不一致，由于第一刻蚀阻挡层的存在，能精确控制不同深度的场板接触孔停止在场板上表面的第一刻蚀阻挡层上，不会对场板进行过刻蚀，更不会刻蚀穿场板，使得场板保持完整，进而保证所述场板对其下方的沟道层的载流子精准调控。