[發(fā)明專利]半導(dǎo)體元件及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910835907.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN110880529A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李衡;黃馨儀;張道智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L29/10
• 分類號(hào): H01L29/10;H01L29/423;H01L29/24;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體元件及其制造方法，其中該半導(dǎo)體元件包含基板、通道層、第一電極層、第二電極層及柵極結(jié)構(gòu)。基板有第一氧化鎵層。通道層設(shè)置在該基板上，其中該通道層是第二氧化鎵層。第一電極層與第二電極層設(shè)置在該通道層上。柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置在該通道層上且位于該第一電極層與該第二電極層之間。該柵極結(jié)構(gòu)是在該通道層上，或是該柵極結(jié)構(gòu)的底部延伸進(jìn)入到該通道層中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件及其制造方法。

背景技術(shù)

在經(jīng)過半導(dǎo)體制造技術(shù)是持續(xù)研發(fā)，半導(dǎo)體元件所需要的半導(dǎo)體材料已經(jīng)不限于一般大量采用的硅材料。例如，晶體管一般所采用的硅基板可以由含鎵的半導(dǎo)體材料來取代。

硅以外的半導(dǎo)體材料有多種，例如氮化鎵、氧化鎵或是SiC都是具有半導(dǎo)體特性，可以用來制造成半導(dǎo)體元件。然而，在量產(chǎn)的考慮上，例如氮化鎵與SiC會(huì)較難達(dá)到量產(chǎn)。

如何使用硅以外的半導(dǎo)體材料來制造半導(dǎo)體元件且能大量制造的技術(shù)，是半導(dǎo)體元件制造的研發(fā)中所需要的考慮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種以氧化鎵為基板的半導(dǎo)體元件。

在一實(shí)施范例中，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體元件，包含基板、通道層、第一電極層、第二電極層及柵極結(jié)構(gòu)。基板有第一氧化鎵層。通道層設(shè)置在該基板上，其中該通道層是第二氧化鎵層。第一電極層與第二電極層設(shè)置在該通道層上。柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置在該通道層上且位于該第一電極層與該第二電極層之間。該柵極結(jié)構(gòu)是在該通道層的平坦面上，或是該柵極結(jié)構(gòu)的底部延伸進(jìn)入到該通道層中。

在一實(shí)施范例中，本發(fā)明提供一種制造半導(dǎo)體元件的方法，包含提供基板，該基板有第一氧化鎵層；形成通道層在該基板上，該通道層是第二氧化鎵層；形成第一電極層與第二電極層在該通道層上；以及形成柵極結(jié)構(gòu)在該通道層上且位于該第一電極層與該第二電極層之間。該柵極結(jié)構(gòu)是在該通道層的平坦面上，或是該柵極結(jié)構(gòu)的底部延伸進(jìn)入到該通道層中。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施范例，一種晶體管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一實(shí)施范例，一種晶體管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的一實(shí)施范例，一種晶體管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的一實(shí)施范例，一種晶體管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5A至圖5G是本發(fā)明的一實(shí)施范例，晶體管的制造方法流程示意圖。

符號(hào)說明

100、200、300:基板

102、202、302:通道層

104、204、316:柵極絕緣層

106、206、318:柵極層

108、208、304:第一電極層

110、210、306:第二電極層

112、308:氧化層

114、320:連接結(jié)構(gòu)

116、212:緩沖層

310:光致抗蝕劑圖案層

312:開口

314:各向異性蝕刻

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體元件及其制造方法。半導(dǎo)體元件例如是晶體管元件，其采用含有氧化鎵層的基板及通道層。