[发明专利]半导体装置及半导体装置的制作方法

说明书

本发明公开一种半导体装置及半导体装置的制作方法，其中该半导体装置包括基底、半导体通道层、半导体阻障层、栅极盖层、介电层、及栅极电极。半导体通道层设置于基底之上，半导体阻障层设置于半导体通道层之上。栅极盖层设置于半导体阻障层之上，介电层顺向性的覆盖住栅极盖层且围绕栅极盖层的周边。栅极电极设置于介电层之上，且覆盖栅极盖层的至少一侧壁。

技术领域

本发明涉及半导体装置的领域，特别是涉及一种高电子迁移率晶体管及其制作方法。

背景技术

在半导体技术中，III-V族的半导体化合物可用于形成各种集成电路装置，例如：高功率场效晶体管、高频晶体管或高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor,HEMT)。HEMT是属于具有二维电子气(two dimensional electron gas,2DEG)层的一种场效晶体管，其2DEG层会邻近于能隙不同的两种材料之间的接合面(亦即，异质接合面)。由于HEMT并非使用掺杂区域作为晶体管的载流子通道，而是使用2-DEG层作为晶体管的载流子通道，因此相较于现有的金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，HEMT具有多种吸引人的特性，例如：高电子迁移率及以高频率传输信号的能力。针对现有的HEMT，仍需要进一步降低其栅极漏电流及导通电阻(R_ON)，并提升转移电导(gm)，以符合目前业界的需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提出一种改良的高电子迁移率晶体管，以满足目前业界对于高电子迁移率晶体管的需求。

根据本发明的一实施例，揭露了一种半导体装置，包括基底、半导体通道层、半导体阻障层、栅极盖层、介电层、及栅极电极。半导体通道层设置于基底之上，半导体阻障层设置于半导体通道层之上。栅极盖层设置于半导体阻障层之上，介电层顺向性的覆盖住栅极盖层且围绕栅极盖层的周边。栅极电极设置于介电层之上，且覆盖栅极盖层的至少一侧壁。

根据本发明的一实施例，揭露了一种半导体装置的制作方法，包括以下步骤。首先，提供基底。形成半导体通道层于基底之上。形成半导体阻障层于半导体通道层之上。形成栅极盖层于半导体阻障层之上。形成介电层，以顺向性的覆盖住栅极盖层及半导体阻障层。形成栅极电极于介电层之上，其中栅极电极覆盖栅极盖层的至少一侧壁。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1是本发明一实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图2是本发明一实施例沿着图1切线A-A’所绘示的半导体装置的俯视示意图；

图3是本发明一变化型实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图4是本发明一变化型实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图5是本发明一变化型实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图6是本发明一变化型实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图7是本发明一变化型实施例所绘示的半导体装置的剖面示意图；

图8是本发明一实施例的半导体装置的I_DS-V_DS电性表现的示意图；

图9是本发明一实施例的半导体装置的转移电导(gm)的电性表现的示意图；

图10是本发明一实施例的半导体装置的栅极漏电流的电性表现的示意图。

主要元件符号说明

100-1 半导体装置

100-2 半导体装置