[發明專利]半導體裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 201210244579.7
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN103545170A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 謝炎璋
• 申請（專利權）人: 華夏光股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L33/00;H01L33/02;H01L29/32;H01L31/0352
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司 11298
• 代理人: 陳波;文琦

1.一種半導體裝置的制造方法，包括：

提供一圖案化基板，該圖案化基板具有多個突起部；

形成一第一磊晶結構在該圖案化基板上；并且

形成一穿隧接面層在該第一磊晶結構上；

其中，該第一磊晶結構因該圖案化基板而具有一特定數量的位錯（dislocation），至少部分所述位錯延伸向上而形成多個凹坑在該第一磊晶結構的上表面，所述多個凹坑位在該第一磊晶結構上表面的分布密度大于1x10⁸/平方厘米。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中提供該圖案化基板的步驟包括：調整所述多個突起部的形狀，使得所述位錯的數量等于該特定數量，其中所述多個突起部的形狀包括一角錐體、一圓錐體、一盾狀火山形體或一破火山形體。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中所述多個突起部的底部直徑小于2微米，且所述多個突起部在該圖案化基板上的分布密度大于5x10⁷/平方厘米，使得所述位錯的數量等于該特定數量。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中相鄰的所述多個突起部之間具有一平坦部，上述提供該圖案化基板的步驟包括：調整所述多個突起部的排列進而增加該平坦部的分布密度，使得所述位錯的數量等于該特定數量。

5.根據權利要求4所述的半導體裝置的制造方法，其中該平坦部的直徑小于1微米，且該平坦部在該圖案化基板上的分布密度大于5x10⁷/平方厘米。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中所述多個凹坑是通過控制溫度和/或成長速率來形成。

7.一種半導體裝置，包括：

一圖案化基板，具有多個突起部；

一第一磊晶結構，形成在該圖案化基板上；以及

一穿隧接面層，形成在該第一磊晶結構上；

其中，該第一磊晶結構因該圖案化基板而具有一特定數量的位錯（dislocation），至少部分所述位錯延伸向上而形成多個凹坑在該第一磊晶結構的上表面，所述多個凹坑位在該第一磊晶結構上表面的分布密度大于1x10⁸/平方厘米。

8.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中該圖案化基板包括：

一基板；以及

一圖案層，形成在該基板上，該圖案層包括所述多個突起部。

9.根據權利要求8所述的半導體裝置，其中該圖案化基板或該基板的材質包括砷化鎵（GaAs）、鍺（Ge）表面形成鍺化硅（SiGe）、硅（Si）表面形成碳化硅（SiC）、鋁（Al）表面形成氧化鋁（Al₂O₃）、氮化鎵（GaN）、氮化銦（InN）、氮化鋁（AlN）、藍寶石（sapphire）、玻璃、石英或其組合；且該圖案層的材質包括氧化鋁（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）、碳化硅（SiC）、氮化硅（SiN_x）或其組合。

10.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中所述多個突起部的形狀包括一角錐體、一圓錐體、一盾狀火山形體或一破火山形體，且所述多個突起部的形狀可使所述位錯的數量等于該特定數量。

11.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中所述多個突起部的底部直徑小于2微米，且所述多個突起部在該圖案化基板上的分布密度大于5x10⁷/平方厘米，使得所述位錯的數量等于該特定數量。

12.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中相鄰的所述多個突起部之間具有一平坦部，通過調整所述多個突起部的排列進而增加該平坦部的分布密度，使得所述位錯的數量等于該特定數量。

13.根據權利要求12所述的半導體裝置，其中該平坦部的直徑小于1微米，且該平坦部在該圖案化基板上的分布密度大于5x10⁷/平方厘米。

14.根據權利要求7所述的半導體裝置，還包括一成核層，形成在該第一磊晶結構與該圖案化基板之間。

15.根據權利要求7所述的半導體裝置，其中該穿隧接面層包括一超晶格結構，其是由兩材質不同的子層交替堆棧而成，該超晶格結構的材質包括三族氮化物。