[發明專利]一種半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201210027752.8
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103247724A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 郭磊;李園
• 申請（專利權）人: 郭磊;李園
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L33/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供襯底；

在所述襯底之上形成第一氮化物半導體層；

刻蝕所述第一氮化物半導體層以形成多個開口；

從所述開口對所述第一氮化物半導體層進行刻蝕以形成多個孔或槽，所述多個孔或槽延伸至所述襯底頂部表面或內部；

通過對所述多個孔或槽對所述襯底進行腐蝕處理以使所述襯底頂部表面形成多孔結構；以及

淀積氮化物半導體材料，通過在所述多個孔或槽中所述第一氮化物半導體層的暴露部分進行橫向生長，填充所述多個孔或槽，其后繼續外延生長，在所述第一氮化物半導體層之上形成第二氮化物半導體層。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述襯底具有圖形化表面。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在所述襯底之上形成緩沖層。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述緩沖層為單層的低溫緩沖層結構、多層的超晶格結構或多層的交錯緩沖層結構。

5.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在所述第一氮化物半導體層之上形成掩膜層并刻蝕所述掩膜層以形成多個掩膜阻擋結構。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述襯底為Si、SiGe、SiC、Al₂O₃、AlN、ZnO、Ga₂O₃、LiGaO₂或LiAlO₂。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，當所述襯底為導電襯底時，所述腐蝕處理為電化學腐蝕處理；當所述襯底為不導電襯底時，所述腐蝕處理為濕法腐蝕處理。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：對所述襯底注入不同類型和/或不同濃度的摻雜元素，以在所述襯底頂部形成多個刻蝕阻擋結構。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氮化物半導體為GaN、InGaN、AlN、AlGaN、InN、AlGaInN中的一種或多種組合。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，當所述襯底為Si時，還包括：在所述襯底頂部表面形成所述多孔結構后，通入含氧或含氮的氣體以使所述多孔結構發生反應變質并形成隔離層。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：將所述襯底通過刻深槽的方法劃分為多個區域以防止大面積范圍的應力積累。

12.一種半導體結構，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底頂部為多孔結構；

形成在所述襯底之上的第一氮化物半導體層，其中，所述第一氮化物半導體層具有多個開口；

多個孔或槽，所述多個孔或槽通過所述第一氮化物半導體層上的所述多個開口延伸至所述襯底表面或內部；以及

形成在所述第一氮化物半導體層之上的第二氮化物半導體層，其中，所述第二氮化物半導體層填充所述多個孔或槽的頂部，且與所述多個孔或槽中所述第一氮化物半導體層的暴露部分相連。

13.如權利要求12所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底具有圖形化表面。

14.如權利要求12所述的半導體結構，其特征在于，還包括：形成在所述襯底之上的緩沖層。

15.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述緩沖層為單層的低溫緩沖層結構、多層的超晶格結構或多層的交錯緩沖層結構。

16.如權利要求12所述的半導體結構，其特征在于，還包括：形成在所述第一氮化物半導體層之上的掩膜層，所述掩膜層被多個孔或槽劃為多個掩膜阻擋結構。

17.如權利要求12所述的半導體結構，其特征在于，所述襯底為Si、SiGe、SiC、Al₂O₃、AlN、ZnO、Ga₂O₃、LiGaO₂或LiAlO₂。