[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体装置及其制造方法，包括一基板及一第一III‑V族化合物层，第一III‑V族化合物层设置于基板上。第一III‑V族化合物层包括多个晶格且每个晶格具有一棱镜面。半导体装置更包括一第二III‑V族化合物层，第二III‑V族化合物层设置于第一III‑V族化合物层上。半导体装置包括一源极电极、一漏极电极及一栅极电极，其设置于第二III‑V族化合物层上。源极电极与漏极电极在第一III‑V族化合物层界定一沟道区，沟道区中具有多个载流子沟道。棱镜面的法线方向定义一m轴，且每个载流子沟道平行于m轴。本发明的半导体装置能有效降低半导体装置的导通电阻。

技术领域

本发明实施例是有关于一种半导体装置，且特别有关于一种用于高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistors,HEMT)器件的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在半导体工业中，氮化镓(gallium nitride,GaN)由于其特性常被用来形成各种集成电路器件，例如：高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。高电子迁移率晶体管又称为异质结场效应晶体管(heterostructure FET,HFET)或调制掺杂场效应晶体管(modulation-dopedFET,MODFET)，其由具有不同能隙(energy gap)的半导体材料组成。在邻近不同半导体材料的所形成界面处会产生二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)层。由于二维电子气的高电子移动性，高电子迁移率晶体管可以具有高击穿电压、高电子迁移率与低输入电容等优点，因而适合用于高功率器件上。

然而，现有的高电子迁移率晶体管虽大致符合需求，但并非在每个方面皆令人满意，仍需进一步改良，以提升效能并具有更广泛的应用。

发明内容

本发明实施例包括一种半导体装置。半导体装置包括一基板及一第一III-V族化合物层，第一III-V族化合物层设置于基板上。第一III-V族化合物层包括多个晶格且每个晶格具有一棱镜面。半导体装置更包括一第二III-V族化合物层，第二III-V族化合物层设置于第一III-V族化合物层上。半导体装置包括一源极电极、一漏极电极及一栅极电极，其设置于第二III-V族化合物层上。源极电极与漏极电极在第一III-V族化合物层界定一沟道区，沟道区中具有多个载流子沟道。棱镜面的法线方向定义一m轴，且每个载流子沟道平行于m轴。

本发明实施例包括一种半导体装置。半导体装置包括一基板及一第一III-V族化合物层，第一III-V族化合物层设置于基板上。第一III-V族化合物层包括多个晶格且每个晶格具有一m平面。半导体装置更包括一第二III-V族化合物层，第二III-V族化合物层设置于第一III-V族化合物层上。半导体装置包括一源极电极、一漏极电极及一栅极电极，其设置于第二III-V族化合物层上。源极电极与漏极电极在第一III-V族化合物层界定一沟道区，沟道区中具有多个载流子沟道。每个载流子沟道平行于m平面的法线方向。

本发明实施例包括一种半导体装置的制造方法。此制造方法包括形成并提供一基板。此制造方法还包括在基板上形成一第一III-V族化合物层。第一III-V族化合物层包括多个晶格且每个晶格具有一棱镜面。此制造方法包括在第一III-V族化合物层上形成一第二III-V族化合物层。此制造方法进一步包括在第二III-V族化合物层上形成一源极电极、一漏极电极及一栅极电极。源极电极与漏极电极在第一III-V族化合物层界定一沟道区，沟道区中具有多个载流子沟道。棱镜面的法线方向定义一m轴，且每个载流子沟道平行于m轴。

本发明的半导体装置能通过将半导体装置的沟道区中的每个载流子沟道平行于m轴来有效降低半导体装置的导通电阻。

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，各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，器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。