[發明專利]具有平臺結構的半導體元件及其制作方法

在審

• 申請號: 201911211806.4
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN112993005A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張峻銘;廖文榮;侯俊良
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種具有平臺結構的半導體元件及其制作方法，其中該平臺結構包含一基底，一平臺凸出于基底，平臺包含一個坡面和一上表面，前述坡面環繞上表面，其中一晶格破壞區設置于坡面的內側，平臺可選擇性包含一絕緣層覆蓋于晶格破壞區，其中絕緣層為氧化層或氮化層。

技術領域

本發明涉及一種平臺(mesa)結構的制作方法和及其結構，特別是涉及一種在平臺的坡面設置有晶格破壞區的平臺結構的制作方法和及其結構。

背景技術

III-V族半導體化合物由于其半導體特性而可應用于形成許多種類的集成電路裝置，例如高功率場效晶體管、高頻晶體管或高電子遷移率晶體管(high electron mobilitytransistor，HEMT)。在高電子遷移率晶體管中，兩種不同能隙(band gap)的半導體材料是結合而于結(junction)形成異質結(heterojunction)而為載流子提供通道。近年來，氮化鎵系列的材料由于擁有較寬能隙與飽和速率高的特點而適合應用于高功率與高頻率產品。氮化鎵系列的高電子遷移率晶體管由材料本身的壓電效應產生二維電子氣(two-dimensional electron gas,2DEG)，相較于傳統晶體管，高電子遷移率晶體管的電子速度及密度均較高，故可用以增加切換速度。

然而在形成電子遷移率晶體管的柵極電極時，會發生柵極電極接觸到二維電子氣，造成短路的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種平臺結構，其利用晶格破壞區確保柵極電極和二維電子氣之間絕緣。

根據本發明的一優選實施例，一種平臺結構包含一基底，一平臺凸出于基底，平臺包含一個坡面和一上表面，前述坡面環繞上表面，其中一晶格破壞區設置于坡面的內側。此外，平臺可選擇性包含一絕緣層覆蓋于晶格破壞區，其中絕緣層為氧化物或氮化物。

根據本發明的一優選實施例，一種平臺結構的制作方法包含：首先提供一基底和一半導體堆疊層覆蓋基底，接著蝕刻半導體堆疊層以形成多個溝槽，其中兩個相鄰的前述溝槽之間的半導體堆疊層構成一平臺，最后以離子轟擊各個溝槽以在各個溝槽的二個側壁和一底部形成一晶格破壞區，之后可選擇性地形成一絕緣層覆蓋晶格破壞區，其中絕緣層為氧化層或氮化層。

為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施方式，并配合所附的附圖，作詳細說明如下。然而如下的優選實施方式與附圖僅供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制者。

附圖說明

圖1至圖10為本發明的一優選實施例所繪示的一種具有平臺結構的半導體元件的制作方法的示意圖，其中：

圖1是提供基底的步驟；

圖2接續圖1的步驟；

圖3是圖2中其中的一個平臺的立體示意圖；

圖4接續圖2的步驟；

圖5為圖4中的平臺和晶格破壞區的立體示意圖；

圖6接續圖4的步驟；

圖7為圖6中的平臺、晶格破壞區和絕緣層的立體示意圖；

圖8接續圖6的步驟；

圖9接續圖8的步驟；以及

圖10是形成柵極電極的步驟的示意圖；

圖11為本發明的另一優選實施例所繪示的平臺的示意圖。

主要元件符號說明

10 基底 12 半導體堆疊層

14 半導體基板 16 緩沖層