本發(fā)明涉及半導(dǎo)體功率器件。

背景技術(shù)：

隨著高介電常數(shù)材料(高K材料)在半導(dǎo)體納米MOS器件上的廣泛應(yīng)用，高K材料也越來越引起人們的關(guān)注。由于高K材料帶有電場(chǎng)調(diào)制能力，所以可將其應(yīng)用到硅功率器件及化合物功率器件上。盡管應(yīng)用于納米MOS器件柵極的HfO₂具有界面態(tài)好，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，但其相對(duì)介電常數(shù)對(duì)于功率器件而言遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。鐵電材料PZT，BST等具有幾百到幾千的相對(duì)介電常數(shù)，完全滿足功率器件介電常數(shù)要求。然而利用PZT、BST、BZN、STO等作為功率器件介質(zhì)，需要將上述材料同硅直接接觸，且鐵電材料需要退火才能激活其高介電性，所以在退火過程中會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)力，使鐵電薄膜出現(xiàn)開裂，導(dǎo)致器件的完全失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種解決了硅表面鐵電材料開裂問題的耐壓器件及制備方法。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，使用高介電常數(shù)柵介質(zhì)的耐壓器件，包括襯底和設(shè)置于襯底上的高介電常數(shù)柵介質(zhì)層，其特征在于，所述高介電常數(shù)柵介質(zhì)層由隔離材料分割為至少3個(gè)相互獨(dú)立的區(qū)塊。

所述隔離材料為熱應(yīng)力小，并且介電常數(shù)也較小的材料。所述隔離材料為SiO₂或HfO₂。所述高介電常數(shù)柵介質(zhì)層的材料為PZT、BST、BSN或STO。

本發(fā)明還提供一種使用高介電常數(shù)柵介質(zhì)的耐壓器件的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

A、在硅襯底表面形成隔離材料網(wǎng)格，所述隔離材料為SiO₂或HfO₂；

B、在網(wǎng)格內(nèi)進(jìn)行高介電常數(shù)柵介質(zhì)的生長。

本發(fā)明的有益效果是，由于高K介質(zhì)2被網(wǎng)格1分割成了多個(gè)部分，所以其熱應(yīng)力被分散，可避免退火時(shí)高K介質(zhì)2的開裂。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的耐壓器件包括硅襯底3，網(wǎng)格1，以及高K介質(zhì)2，高K介質(zhì)2和網(wǎng)格1同時(shí)位于硅襯底3的表面，高K介質(zhì)2被網(wǎng)格1分割為多個(gè)小塊。

本發(fā)明的制備方法包括下述步驟：

A、在硅襯底表面形成隔離材料網(wǎng)格，所述隔離材料為SiO₂或HfO₂；

B、在網(wǎng)格內(nèi)進(jìn)行高介電常數(shù)柵介質(zhì)的生長。

實(shí)施例1：

參見圖1，本實(shí)施例為LDMOS器件，包括硅襯底3，網(wǎng)格1和高K介質(zhì)2。如果將大面積的高K介質(zhì)與硅襯底直接接觸，在后續(xù)退火過程中容易出現(xiàn)開裂。如果利用網(wǎng)格1將高K介質(zhì)分割為多個(gè)小塊，則退火熱應(yīng)力可被分散，從而避免開裂。網(wǎng)格1的材料為SiO₂，HfO₂等熱應(yīng)力小，但介電常數(shù)也較小的材料，所以會(huì)對(duì)器件耐壓造成一定的消極影響，但采用本發(fā)明技術(shù)產(chǎn)生的性能上的大幅提升可以完全彌補(bǔ)網(wǎng)格1對(duì)器件性能造成的消極影響，為器件綜合性能帶來較大的改善。

實(shí)施例2

參見圖2，本實(shí)施例為LIGBT上的應(yīng)用。同樣的，通過網(wǎng)格1將高K介質(zhì)2分割為多個(gè)小塊，從而分散熱應(yīng)力，避免介質(zhì)出現(xiàn)開裂。