半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种半导体装置及其制造方法，其包含沟道层，设置于衬底上方；阻挡层，设置于沟道层上方；化合物半导体层，设置于阻挡层上方；一对源极/漏极，设置于衬底上方且分别位于化合物半导体层的两侧；氟化区，设置于化合物半导体层内；以及栅极，设置于化合物半导体层上。本发明专利技术在半导体装置的化合物半导体层中导入氟，形成氟化区，以提升表面电位并改变能带，进而改善阈值电压和栅极摆幅。

Semiconductor device and manufacturing method

【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关于半导体制造技术，特别是有关于半导体装置及其制造方法。
技术介绍
高电子迁移率晶体管(highelectronmobilitytransistor，HEMT)，又称为异质结场效应晶体管(heterostructureFET，HFET)或调制掺杂场效应晶体管(modulation-dopedFET，MODFET)，为一种场效应晶体管(fieldeffecttransistor，FET)，其由具有不同能隙(energygap)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(twodimensionalelectrongas，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、低导通电阻与低输入电容等优点，因而适合用于高功率元件上。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。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，提供半导体装置。此半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：/n一沟道层，设置于一衬底上方；/n一阻挡层，设置于该沟道层上方；/n一化合物半导体层，设置于该阻挡层上方；/n一对源极/漏极，设置于该衬底上方且分别位于该化合物半导体层的两侧；/n一氟化区，设置于该化合物半导体层内；以及/n一栅极，设置于该化合物半导体层上。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：
一沟道层，设置于一衬底上方；
一阻挡层，设置于该沟道层上方；
一化合物半导体层，设置于该阻挡层上方；
一对源极/漏极，设置于该衬底上方且分别位于该化合物半导体层的两侧；
一氟化区，设置于该化合物半导体层内；以及
一栅极，设置于该化合物半导体层上。


2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该氟化区从该化合物半导体层的一顶部延伸至该阻挡层中。


3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括该氟化区更设置于该化合物半导体层周围的该阻挡层中。


4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括：
一第一氟保持层，设置于该化合物半导体层顶部、内部或底部；及/或
一第二氟保持层，覆盖该化合物半导体层的侧壁且延伸至该对源极/漏极与该阻挡层之间。


5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，该对源极/漏极穿过该阻挡层且延伸至该沟道层中，且该第二氟保持层更设置在该对源极/漏极与该沟道层之间。


6.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，在该第一氟保持层和该第二氟保持层内的氟含量大于在该第一氟保持层和该第二氟保持层外的氟含量。


7.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，该第二氟保持层具有一开口，该开口的面积小于或等于该氟化区在该化合物半导体层的该顶部的面积，且该栅极设置于该开口。


8.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，该第一氟保持层与该第二氟保持层各自独立地包括氮化铝、氮化铝镓、氮化铟镓或前述的组合。


9.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，该第一氟保持层的厚度与该第二氟保持层的厚度各自独立地在0.5nm至5nm的范围。


10.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，更包括一二维电子气回复层，覆盖该化合物半导体层的侧壁且延伸至该对源极/漏极与该阻挡层之间。


11.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在一衬底上方形成一沟道层；
在该沟道层上方形成一阻挡层；
在该阻挡层上方形成一化合物半导体层；
在该衬底上方且...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志谚，
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