一种半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件及其制备方法，其中，半导体器件包括半导体层；位于所述半导体层上的电极；位于所述半导体层上和所述电极上的介质层，所述电极一部分被所述介质层覆盖；位于所述介质层与所述电极之间的粘附层。本发明专利技术在介质层与电极上表面之间形成第一粘附层，提高了电极和介质间交界处的性能，防止介质层出现裂纹或脱落，提高了半导体器件的成品率和可靠性。

Semiconductor device and preparation method thereof

The invention discloses a semiconductor device and a preparation method thereof, wherein the semiconductor device includes a semiconductor layer; at the electrode of the semiconductor layer; in the dielectric layer of the semiconductor layer and the electrode, a portion of the electrode by the dielectric layer; the adhesion layer is located between the the dielectric layer and the electrode. The present invention in the medium between the surface layer and the electrode formed on the first adhesive layer, improve the performance of the electrode and dielectric junction, prevent dielectric layer crack or fall off, improving yield and reliability of semiconductor devices.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种半导体器件及其制备方法。
技术介绍
在半导体器件的制作过程中，介质和电极的是不可或缺的，其中，介质的作用有很多，比如，使电极间彼此绝缘，阻止外界环境的物质、温度变化、湿气等对器件的影响，缓冲和吸收电极引线键合时的应力等等。在器件的制作和老化实验时，常常会发生介质层裂纹和脱落的现象，严重影响了器件的成品率和可靠性。研究发现，电极和介质间的交界处性能较差是上述现象发生的重要原因之一。在电极上进行引线键合时，键合力作用于和电极相连的介质层，会导致引线键合周围的介质发生形变，在电极和介质层之间出现空隙，导致介质层出现裂纹或脱落。在进行湿度老化实验时，湿气或水分很容易从电极和介质层结合处渗透进去，导致电极间短路和介质脱落等问题。在进行高低温实验时，介质层中介质和电极金属中的应力会发生不同的变化，在电极和介质层结合处很容易出现介质层松动脱落现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种半导体器件及其制备方法，以提高电极和介质间交界处的性能，防止介质层出现裂纹或脱落，提高半导体器件的成品率和
可靠性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种半导体器件，包括：半导体层；位于所述半导体层上的电极；位于所述半导体层上和所述电极上的介质层，所述电极一部分被所述介质层覆盖；位于所述介质层与所述电极上表面之间的第一粘附层。进一步的，还包括位于所述电极侧面与所述介质层之间的第二粘附层。进一步的，还包括位于所述电极上且贴合于所述电极、所述第一粘附层和所述介质层结合处的加固层。进一步的，所述加固层为金属加固层，所述金属加固层为含有Ti、Ta或Pt元素的金属或合金的加固层。进一步的，所述金属加固层为Ti/Au、Pt/Au、或Ta/Au。进一步的，所述介质层开设有凹槽。进一步的，所述第一粘附层的材料包括Ti、TiN、Ta或Pt。进一步的，所述电极为相互电连接的多层电极，所述电极的表面金属为金。进一步的，所述介质层为氮化硅、硅氧氮、氮化硼、氧化硅、聚酰亚胺和苯并环丁烯中的一种或多种的组合。进一步的，所述介质层为多层介质层，各层介质层的介质相同或不同。进一步的，在所述多层介质层中，靠近所述半导体层的介质层中介质的介电常数，小于远离所述半导体层的介质层中介质的介电常数。进一步的，还包括位于所述半导体层与所述电极相对面上的衬底。另一方面，本专利技术实施例提供了一种半导体器件的制备方法，包括：提供半导体层；在所述半导体层上制作电极；在所述电极上表面边缘制作第一粘附层；在所述半导体层上和所述第一粘附层上制作介质层。本专利技术实施例提供的一种半导体器件及其制备方法，在介质层与电极上表面之间形成第一粘附层，使介质层和电极紧密结合在一起，且使电极、介质层和外界空气的交界处不容易开裂，在电极上进行引线键合时，可防止因电极周围的介质发生形变造成电极和介质层之间出现空隙的情况发生；在进行湿度老化实验时，可防止湿气或水分渗透进电极和介质层结合处，有效防止了电极间短路和介质脱落；在进行高低温实验时，可缓冲介质层中介质和电极金属不同的应力变化，防止电极和介质层结合处介质层松动脱落。本专利技术提高了电极和介质间交界处的性能，防止介质层出现裂纹或脱落，提高了半导体器件的成品率和可靠性。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1是本专利技术实施例一提供的半导体器件的截面示意图；图2a-图2d是本专利技术实施例一提供的半导体器件的制备方法各步骤对应结构的截面图；图3是本专利技术实施例二提供的半导体器件的截面示意图；图4a、图4b和图4c是本专利技术实施例三提供的半导体器件的截面示意图；图5是本专利技术实施例四提供的半导体器件的截面示意图；图6a和图6b是本专利技术实施例五提供的半导体器件的截面示意图；图7是本专利技术实施例六提供的半导体器件的截面示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的半导体器件的截面示意图。如图1所示，该半导体器件包括半导体层1；位于半导体层1上的电极2；位于半导体层1上和电极2上的介质层3，电极2一部分被介质层3覆盖；位于介质层3与电极2上表面之间的第一粘附层41。其中，第一粘附层41延伸至电极、介质层和外界空气的交界处。其中，电极2可以为半导体器件的任一电极，例如，当半导体器件为场效应管时，电极2可以为栅极、源极或漏极；当半导体器件为肖特基二极管时，电极2可以为阳极或阴极；当半导体器件为双极型晶体管时，电极2可以为基极、集电极或发射极。上述方案中，第一粘附层41的材料为Ti、TiN、Ta或Pt等，该粘附层化学性质稳定，抗湿性和抗腐蚀性都比较好，与介质如氮化硅、硅氧氮、氮化硼、氧化硅、聚酰亚胺、苯并环丁烯等的粘附性较好。介质层3为氮化硅、硅氧氮、氮化硼、氧化硅、聚酰亚胺和苯并环丁烯中的一种或多种的组合，上述第一粘附层41和介质层3具有很好的结合性，可以使介质层3与第一粘附层41强力结合在一起。上述半导体层2为制备GaN器件、GaAs器件、SiC器件、InP器件等半导体器件而必须使用的半导体材料，可以是III-V族化合物的半导体材料，可以包括GaN、GaAs、SiC和InP等。对于场效应管等晶体管，半导体层2可包括：缓冲层和位于缓冲层上的沟道层，其中，沟道层上还可包括势垒层，沟道层和势垒层形成异质结结构。另外，上述电极3的表面金属优选为金，因为金的电阻小，所以金线和电极2表面的金键合时结合力强，电阻小。相应的，本实施半导体器件的制备方法包括：参见图2a，提供半导体层1；参见图2b，在半导体层1上制作电极2；参见图2c，在电极2上表面边缘制作第一粘附层41。参见图2d，在半导体层1上和第一粘附层41上制作介质层3。本专利技术实施例一提供的半导体器件及其制备方法，在介质层与电极之间形成粘附层，使介质层和电极紧密结合在一起，且使电极、介质层和外界空气的交界处不容易开裂，在电极上进行引线键合时，可防止因电极周围的介质发生形变造成电极和介质层之间出现空隙的情况发生；在进行湿度老化实验时，可防止湿气或水分渗透进电极和介质层结合处，有效防止了电极间短路和介质脱落；在进行高低温实验时，可缓冲介质层中介质和电极金属不同的应力变化，防止电极和介质层结合处介质层松动脱落。本专利技术提高了电极和介质间交界处的性能，防止介质层出现裂纹或脱落，提高了半导体器件的成品率和可靠性。实施例二图3是本专利技术实施例二提供的半导体器件的截面示意图。本实施例以上述实施例为基础进行优化，如图3所示，与本专利技术实施例一提供的半导体器件不同的是，还包括位于电极2侧面与介质层3之间的第二粘附层42。由此，在电极2上进行引线键合或进行高低温实验时，粘附层可以有效解决了电极2和介质层3因受力发生形变，使得电极2和介质层3之间的任意位置都不会出现空隙，有效防止了介质层出现裂纹或脱落，且进一步阻止湿气或水分渗透进器件内部。在本实施例中，与实施例一相同的部分不再本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，其特征在于，包括：半导体层；位于所述半导体层上的电极；位于所述半导体层上和所述电极上的介质层，所述电极一部分被所述介质层覆盖；位于所述介质层与所述电极上表面之间的第一粘附层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：半导体层；位于所述半导体层上的电极；位于所述半导体层上和所述电极上的介质层，所述电极一部分被所述介质层覆盖；位于所述介质层与所述电极上表面之间的第一粘附层。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括位于所述电极侧面与所述介质层之间的第二粘附层。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，还包括位于所述电极上且贴合于所述电极、所述第一粘附层和所述介质层结合处的加固层。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述加固层为金属加固层，所述金属加固层为含有Ti、Ta或Pt元素的金属或合金的加固层。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述金属加固层为Ti/Au、Pt/Au、或Ta/Au。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述介质层开设有凹槽。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一粘附层的材料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴风丽，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32