[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体装置及其制造方法。其中，上述半导体装置包含衬底和覆盖衬底的表面的导电层，衬底和导电层形成一复合基板。上述半导体装置亦包含覆盖导电层的介电层，其中导电层位于介电层与衬底之间。上述半导体装置更包含位于复合基板的上方的含氮化镓的复合层、设置于含氮化镓的复合层上的栅极电极、设置于含氮化镓的复合层上且分别位于栅极电极相对两侧的源极电极和漏极电极。半导体装置包含了具有导电层的复合基板，使复合基板适用于半导体装置制造的机台，达到与机台的贴合性。稳定设置的复合基板可使在其上方制作的电子元件的电性表现有效地提升。另外，复合基板的导电层包含可耐受高温的导电材料，使复合基板可适用于高温热工艺。

技术领域

本发明是有关于半导体装置及其制造方法，且特别是有关于一种具有复合基板的半导体装置及其制造方法。

背景技术

近年来，半导体装置结构在电脑、消费电子等领域中发展快速。目前，半导体装置技术在金属氧化物半导体场效应晶体管的产品市场中已被广泛接受，具有很高的市场占有率。半导体装置被用于各种电子应用中，例如高功率装置、个人电脑、手机、数字相机及其他电子装置。这些半导体装置一般通过在半导体衬底上沉积绝缘层或介电层、导电层材料和半导体层材料，随后通过使用光刻(photolithography)工艺将各种材料层图案化以制造而成。因此，在半导体衬底上形成电路装置和组件。

在这些装置中，高电子迁移率晶体管(high-electron mobility transistors，HEMTs)具有例如高输出功率和高崩溃电压的优势，因此它们被广泛地使用于高功率的应用中。虽然现存的半导体装置及其形成方法可以应付它们原先预定的用途，但目前它们在结构和制法各个技术方面上仍有需要克服的问题。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种半导体装置。上述半导体装置包含衬底和覆盖衬底的表面的导电层以形成一复合基板。上述半导体装置亦包含覆盖导电层的介电层，导电层位于介电层与衬底之间。上述半导体装置更包含位于复合基板的上方的含氮化镓的复合层、设置于含氮化镓的复合层上的栅极电极、设置于含氮化镓的复合层上且分别位于栅极电极相对两侧的源极电极和漏极电极。

本发明的一些实施例提供一种制造半导体装置的方法。上述制造方法包含提供一衬底。上述制造方法亦包含在衬底的表面上覆盖导电层。上述制造方法更包含在导电层上覆盖介电层，导电层位于介电层与衬底之间。此外，上述制造方法包含在衬底的上方形成含氮化镓的复合层。上述制造方法亦包含在含氮化镓的复合层上形成源极电极和漏极电极，以及在含氮化镓的复合层上以及在源极电极与漏极电极之间形成栅极电极。

在本发明提出的半导体装置及其制造方法中，半导体装置包含了具有导电层的复合基板，使复合基板适用于半导体装置制造的机台，达到与机台的贴合性。稳定设置的复合基板可使在其上方制作的电子元件的电性表现有效地提升。另外，复合基板的导电层包含可耐受高温的导电材料，使复合基板可适用于高温热工艺。复合基板的导电层包含透光率较低或不透光、或是吸热良好的导电材料，使复合基板在热工艺中的温度具有良好的可控制性，例如复合基板的温度稳定上升，也可有效提升在复合基板上方制作的电子元件的电子特性。使用复合基板可提高基板上制作的电子元件的良率与品质。

为让本发明实施例的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A-图1C为根据本发明的一些实施例的形成复合基板及覆盖复合基板的介电层的工艺各阶段的剖面示意图。

图2A-图2E是根据本发明的一些实施例，说明形成如图2E所示的高电子迁移率晶体管的方法的各个中间阶段的剖面示意图。

图3为根据本发明的另一些实施例的高电子迁移率晶体管的剖面示意图。

图4A-图4C是根据本发明另一些实施例，说明形成半导体装置的方法的各个中间阶段的剖面示意图。