[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体装置及其形成方法。该半导体装置包括基板以及设置于基板上的第一III‑V族半导体层。第一III‑V族半导体层包括鳍片结构，且上述鳍片结构包括顶表面、第一侧壁以及相对于上述第一侧壁的第二侧壁。上述半导体装置亦包括设置于第一III‑V族半导体层上的第二III‑V族半导体层。第一III‑V族半导体层与第二III‑V族半导体层包括相异的材料，且第二III‑V族半导体层覆盖上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁，以沿着上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁形成异质接合。上述半导体装置亦包括设置于第二III‑V族半导体层上的栅极电极。本发明可增加异质接合的接触面积，因此可增加二维电子云的面积而提高装置效能。

技术领域

本发明实施例是有关于一种半导体装置及其形成方法，且特别有关于一种高电子迁移率晶体管(High electron mobility transistor，HEMT)或高电洞迁移率晶体管(Highhole mobility transistor，HHMT)。

背景技术

半导体装置已广泛地使用于各种电子产品中，举例而言，诸如高功率装置、个人电脑、手机、以及数码相机……等。半导体装置的制造通常是通过在半导体基板上依序沉积绝缘层或介电层材料、导电层材料以及半导体层材料，接着使用光刻工艺图案化所形成的各种材料层，藉以在此半导体基板之上形成电路零件及组件。

其中，高电子迁移率晶体管或高电洞迁移率晶体管因具有高输出电压、高崩溃电压等优点而被广泛应用于高功率装置中。

然而，现有的高电子迁移率晶体管或高电洞迁移率晶体管仍存在一些缺点而非在各方面皆令人满意。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置。上述半导体装置包括基板以及设置于上述基板上的第一III-V族半导体层。上述第一III-V族半导体层包括鳍片结构(fin structure)，且上述鳍片结构包括顶表面、第一侧壁以及相对于上述第一侧壁的第二侧壁。上述半导体装置亦包括设置于上述第一III-V族半导体层上的第二III-V族半导体层。上述第一III-V族半导体层与上述第二III-V族半导体层包括相异的材料，且上述第二III-V族半导体层覆盖上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁，以沿着上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁形成异质接合(heterojunction)。上述半导体装置亦包括设置于上述第二III-V族半导体层上的栅极电极。

本发明实施例亦提供一种半导体装置的形成方法。上述方法包括提供基板以及形成第一III-V族半导体层于上述基板上。上述第一III-V族半导体层包括鳍片结构，且上述鳍片结构包括顶表面、第一侧壁以及相对于上述第一侧壁的第二侧壁。上述方法亦包括形成第二III-V族半导体层于上述第一III-V族半导体层上。上述第一III-V族半导体层与上述第二III-V族半导体层包括相异的材料，且上述第二III-V族半导体层覆盖上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁，以沿着上述鳍片结构的顶表面、第一侧壁以及第二侧壁形成异质接合。上述方法亦包括形成栅极电极于上述第二III-V族半导体层上。

本发明可增加异质接合的接触面积，因此可增加二维电子云的面积而提高装置效能。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明实施例。应注意的是，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本发明实施例的技术特征。

图1、图2、图3、图4A、图5A为一系列的部分立体图，用以说明本发明第一实施例的高电子迁移率晶体管10的形成方法。

图4B是沿着图4A的剖面线X₁-X₂绘示出本发明第一实施例的高电子迁移率晶体管10的工艺剖面图。

图5B是沿着图5A的剖面线Y₁-Y₂绘示出本发明第一实施例的高电子迁移率晶体管10的部分剖面图。