半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:23101099 阅读:36 留言:0更新日期:2020-01-14 20:59
本发明专利技术实施例提供一种半导体装置及其制造方法,其中,该半导体装置包含设置于衬底上的化合物半导体层,以及设置于化合物半导体层上的保护层。源极电极、漏极电极和栅极电极穿过保护层且设置于化合物半导体层上。此半导体装置还包含栅极场板,其连接栅极电极且设置于保护层介于栅极电极与漏极电极之间的部分上。栅极场板具有延伸至保护层中的延伸部。本发明专利技术实施例利用栅极场板具有延伸至保护层中的延伸部,其可减缓栅极电极在靠近漏极电极的侧边的电场梯度,以提升半导体装置的击穿电压,进而提升半导体装置的效能。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本专利技术实施例是有关于半导体装置,且特别是有关于具有场板的半导体装置及其制造方法。
技术介绍
氮化镓系(GaN-based)半导体材料具有许多优秀的材料特性,例如高抗热性、宽能隙(band-gap)、高电子饱和速率。因此,氮化镓系半导体材料适合应用于高速与高温的操作环境。近年来,氮化镓系半导体材料已广泛地应用于发光二极体(lightemittingdiode,LED)器件、高频率器件,例如具有异质界面结构的高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistor,HEMT)。场板通常设置于半导体装置的高电场区,其用于降低高电场区的峰值电场(peakelectricfield),其中一种场板是电连接至栅极的场板(即栅极场板),其可降低栅极在漏极侧上的电场强度。因此,栅极场板可提升半导体装置的击穿电压(breakdownvoltage),以容许半导体装置应用于高电压操作。随着氮化镓系半导体材料的发展,这些使用氮化镓系半导体材料的半导体装置应用于更严苛工作环境中,例如更高频、更高温或更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置,其特征在于,包括:/n一化合物半导体层,设置于一衬底之上;/n一保护层,设置于该化合物半导体层之上;/n一源极电极、一漏极电极和一栅极电极,穿过该保护层且设置于该化合物半导体层之上;以及/n一栅极场板,连接该栅极电极且设置于该保护层介于该栅极电极与该漏极电极之间的一部分之上,其中该栅极场板具有延伸至该保护层中的一延伸部。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置,其特征在于,包括:
一化合物半导体层,设置于一衬底之上;
一保护层,设置于该化合物半导体层之上;
一源极电极、一漏极电极和一栅极电极,穿过该保护层且设置于该化合物半导体层之上;以及
一栅极场板,连接该栅极电极且设置于该保护层介于该栅极电极与该漏极电极之间的一部分之上,其中该栅极场板具有延伸至该保护层中的一延伸部。


2.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极场板的该延伸部与该化合物半导体层隔开。


3.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该保护层包括:
一第一保护层,设置于该化合物半导体层上;以及
一第二保护层,设置于该第一保护层上,该第一保护层的材料不同于该第二保护层的材料。


4.如权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,该栅极场板的该延伸部穿过该第一保护层且延伸至该第二保护层中。


5.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,更包括:一掺杂的化合物半导体区块,设置于该化合物半导体层与该栅极电极之间。


6.如权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,该保护层包括:
一第一保护层,围绕该掺杂的化合物半导体区块的侧壁;以及
一第二保护层,设置于该第一保护层上,该第二保护层不位于该掺杂的化合物半导体区块的正上方,其中该第一保护层的材料不同于该第二保护层的材料。


7.如权利要求6所述的半导体装置,其特征在于,该第一保护层具有在该掺杂的化合物半导体区块上方的一水平部分,该第一保护层的该水平部分的上表面与第二保护层的上表面共平面。


8.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该半导体装置为高电子迁移率晶体管。


9.如权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,该栅极场板具有另一延伸部介于该延伸部与该漏极电极之间且延伸至该保护层中。


10.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:
在一衬底之上形成一化合物半导体层;
在该化合物半导体层之上形成一保护层;
穿过该保护层形成一源极电极、一漏极电极和一栅极电极于该化合物半导体层之上;以及
在该保护层介于该栅极电极与该漏极电极之间的一部分之上形成一栅极场板,以连接该栅极电极,其中该栅极场板具有延伸至该保护层中的一延伸部。


11.如权利要求10所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,形成该栅极电极和该栅极场板的步骤包括:
在该保护层中形成一第一凹陷和一第二凹陷,其中该第二凹陷介于该第一凹陷与该漏极电极之间;
在该保护层之上形成一导电材料层填充该第一凹陷和该第二凹陷;以及
将该导电材料层图案化,以形成该栅极电极填充该第一凹陷和该栅极场板连接栅极电极且填充该第二凹陷。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李家豪洪章响马洛宜·库马廖志成
申请(专利权)人:世界先进积体电路股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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