三五族半导体器件制造技术

一种三五族半导体器件，包括衬底、设置于衬底上的外延层、及设置于外延层上的多个接触区。其中，外延层包括多个通道，通道由外延层延伸至部份衬底并暴露出衬底的表面，每两个通道之间具有主动区，且于主动区内至少包含两个接触区。此三五族半导体器件能以最小的成本及最短工艺制作时间快速验证三五族外延的特性。

【技术实现步骤摘要】
三五族半导体器件
本技术为提供一种半导体器件，特别是有关于以激光切割技术制造而成的三五族半导体器件。
技术介绍
三五族半导体器件，例如氮化镓，目前已经是未来射频(RF)以及高功率(highpower)器件的潮流之一。然而三五族半导体器件的制作工艺相当繁复，需要耗时大约三天、经过数十道工艺步骤制作出主动区(mesa)及接触区(metalcontact)，才能测量霍尔效应(halleffect)，以验证外延层的电子浓度(electronconcentration)、电子迁移率(electronmobility)，或是测量崩溃电压(VBD)，验证外延层的击穿电压能力。请参照图1A至图1G，图1A至图1G为现有技术中，形成三五族半导体器件的步骤流程图。如图1A所示，先提供衬底10，衬底10的材料为硅、蓝宝石、或碳化硅。接着，如图1B所示，利用一般外延技术于衬底10上形成三五族外延层20。接着，如图1C所示，于三五族外延层20上涂布光刻胶11，光刻胶11经暴光而硬化。接着，如图1D所示，以硬化的光刻胶11作为掩膜对三五族外延层20进行蚀刻步骤，而于三五族外延层20内蚀刻出通道40，通道40深至衬底10并暴露出部分衬底10的表面。然后去除光刻胶11。然后，如图1E所示，于三五族外延层20上覆盖蒸镀罩12，蒸镀罩12已先设计欲形成接触区30的图案。接着，如图1F所示，隔着蒸镀罩12进行金属镀膜，于三五族外延层20上溅镀金属层30。接着，如图1G所示，移除蒸镀罩12，则接触区30形成于三五族外延层20上预定的位置。由上述可以得知，现有技术中的三五族半导体器件的制作步骤需要繁复的半导体微影工艺、蚀刻工艺，相当耗时耗工，因此亟需简易工艺步骤来缩减制作工时，以期降低制作成本。
技术实现思路
为了改善现有技术的缺失，本技术在于导入简易的工艺来制作三五族半导体器件，以减少繁复的蚀刻工艺及微影工艺，而缩减制作时间。为达上述目的，本技术披露一种三五族半导体器件，包括衬底、设置于衬底上的外延层、及设置于外延层上的多个接触区。其中，外延层包括多个通道，通道由外延层延伸至部份衬底并暴露出衬底的表面，每两个通道之间具有主动区，且于主动区内至少包含两个接触区。本技术的优势在于，应用于已属纯熟的技术且工艺步骤本就繁复的三五族半导体工艺技术，能以最小的成本及最短工艺制作时间，直接导入霍尔效应的测量，达到快速验证三五族外延特性的目的。附图说明图1A至图1G为现有技术中，形成三五族半导体器件中的步骤流程图。图2是根据本技术技术，表示三五族半导体器件的剖面示意图。图3A至图3E是根据本技术技术，表示三五族半导体器件中，主动区及接触区形成过程的剖面示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术特征及优点，能更为相关
人员所了解，并得以实施本技术，在此配合所附的图式、具体阐明本技术的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进步说明。以下文中所对照的图式，为表达与本技术特征有关的示意，并未亦不需要依据实际情形完整绘制。而关于本案实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的
技术实现思路
，亦不再加以陈述。首先，请参照图2，是本技术所述的三五族半导体器件的剖面示意图。如图2所示，本技术的三五族半导体器件包括最底层的衬底10，材料为硅、蓝宝石、或碳化硅，特别是一种硅衬底(Sisubstrate)。接着，外延层20设置于衬底10上，其中，外延层20的材料为氮化镓(GaN)或氮化铝镓(AlGaN)，可以是由一层氮化镓层所形成，可为多层结构，多层结构为具有不同的五三比的氮化镓层或氮化铝镓层，一层一层堆栈而成。接着，多个接触区30设置于外延层20上，其中，接触区30为金属层。为了简化工艺步骤并定义出主动区，本技术采用激光切割方式于每两个接触区30的外围对外延层20进行切割，以对外延层20切割出多个通道40，多个通道40将外延层20分段且区隔开来。每个通道40由外延层20延伸至部份衬底10并暴露出衬底10的表面。因此每两个通道40之间即为主动区，且于主动区内至少包含两个接触区30。在本专利技术中，采用适合三五族异质结构波长的激光,可以快速打断分解三五族材料的共价键，在本专利技术较优选的实施例中，所采用的激光的波长范围为255nm-375nm。接着，请参照图3A至图3E，是本技术的三五族半导体器件中，形成主动区及接触区的步骤流程示意图。首先如图3A所示，先提供衬底10，衬底10的材料为硅、蓝宝石、或碳化硅。然后利用一般外延技术于衬底10上形成三五族的外延层20。接着，如图3B所示，于外延层20上覆盖蒸镀罩12，蒸镀罩12已先设计欲形成接触区30的图案。接着，如图3C所示，隔着蒸镀罩12进行金属镀膜，于外延层20上溅镀金属层30。接着，如图3D所示，移除蒸镀罩12，则接触区30形成于外延层20上预定的位置。最后，如图3E所示，以激光对所述外延层20进行切割而形成通道40，即可以完成本技术的结构。由上述可以知道，相较于现有技术，在本专利技术所披露的技术中，减少了微影工艺，可大幅减少60％-80％工艺步骤，不须用到昂贵的光刻胶，可节省制作成本。对于测量霍尔效应，大幅加速外延质量的验证效率,可缩短约80％以上的耗时。以上所述仅为本技术之较佳实施例，并非用以限定本技术之权利范围；同时以上的描述，对于相关
之专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本技术所揭示之精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三五族半导体器件，其特征在于，包括:/n衬底；/n外延层，设置于所述衬底上；及/n多个接触区，设置于所述外延层上；/n其中所述外延层包括多个通道，所述通道由所述外延层延伸至部份所述衬底并暴露出所述衬底的表面，每两个所述通道之间具有主动区，且于所述主动区内至少包含两个所述接触区。/n

【技术特征摘要】
1.一种三五族半导体器件，其特征在于，包括:
衬底；
外延层，设置于所述衬底上；及
多个接触区，设置于所述外延层上；
其中所述外延层包括多个通道，所述通道由所述外延层延伸至部份所述衬底并暴露出所述衬底的表面，每两个所述通道之间具有主动区，且于所述主动区内至少包含两个所述接触区。


2.如权利要求1所述的三五族半导体器件，其特征在于，所述通道将所述外延层分段。


3.如权利要求1所述的三五族半导体器件，其特征在于，所述通道的形成方法为激光切割。


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【专利技术属性】
技术研发人员：江羿鋐，何伟志，吴俊鹏，
申请(专利权)人：吴俊鹏，陈纪宇，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71