[發(fā)明專利]半導體裝置及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380053692.X
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104737310A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 許政勳;尹余鎮(zhèn);崔周源;李俊熙;金彰淵;李受映
• 申請（專利權）人: 首爾偉傲世有限公司
• 主分類號: H01L33/44
• 分類號: H01L33/44
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 陶敏;臧建明

技術領域

本發(fā)明涉及一種半導體裝置及其制造方法，且特別是涉及一種具有絕緣結構用以使半導體堆自基板絕緣的半導體裝置及其制造方法。

背景技術

氮化鎵化合物半導體可使用在可見光或紫外光(ultraviolet，UV)發(fā)光裝置、高功率電子裝置以及類似裝置。氮化鎵化合物半導體層一般通過成長技術生長在基板上，例如分子束磊晶(molecular?beam?eptiaxy，MBE)、有機金屬化學氣相沉積(metal-orginic?chemical?vapor?deposition，MOCVD)或氫化物氣相磊晶(hydride?vapor?phase?epitaxy，HVPE)。

一般而言，氮化鎵化合物半導體可生長在異質(zhì)基板上，例如藍寶石基板。當半導體堆生長在藍寶石基板上，不同的半導體裝置可能利用半導體堆制造。

近年來，發(fā)光裝置可通過在單一基板上經(jīng)由互連導線將多數(shù)個半導體堆彼此以串聯(lián)連接而制作，用以高電壓操作制造。上述的發(fā)光裝置可使用絕緣基板形成，例如藍寶石基板作為生長基板。因此，半導體堆之間的電絕緣可相對地容易通過把生長在生長基板上的半導體層圖案化而達到，使得基板可從中暴露。

然而，半導體堆生長在藍寶石基板上可具有相對地高的結晶體缺陷密度。并且，氮化鎵化合物半導體在具有c平面(c-plane)作為生長平面的藍寶石基板上沿C軸(C-axis)方向生長，可能會表現(xiàn)出自發(fā)極性以及壓電極性的極化，且提供空穴與電子之間低重組率，從而限制發(fā)光效率的改善。

近年來，為了克服上述藍寶石基板的問題，使用氮化鎵基板作為生長基板來生長氮化鎵化合物半導體的技術已被開發(fā)。在此情況下，由于同質(zhì)基板，也就是氮化鎵基板，被使用作為生長基板，可實現(xiàn)結晶體缺陷密度顯著的減少。再者，當非極性或半極性氮化鎵基板被使用作為生長基板，非極性或半極性氮化鎵化合物半導體可生長具有好的結晶性，從而解決極化引起的問題。

然而，氮化鎵基板具有電傳導性，不同于藍寶石基板。即使當制造一相對高阻值的氮化鎵基板，氮化鎵基板可能較半導體堆厚許多，以致發(fā)生實質(zhì)的漏電流通過氮化鎵基板。如前所述，為了在電性傳導的基板，例如氮化鎵基板，上將多數(shù)個半導體堆彼此串聯(lián)連接，需要使多數(shù)個半導體堆自基板絕緣是。

為了使半導體堆絕緣于氮化鎵基板，可使通過相反的摻雜P型(p-type)雜質(zhì)來形成氮化鎵半絕緣層。然而，相反的摻雜P型(p-type)雜質(zhì)在形成均勻的絕緣層時可能具有限制。并且，由于半絕緣層可能無法提供完全地避免電流，可能容易發(fā)生漏電流通過半絕緣層。

換句話說，當多數(shù)個生長在氮化鎵基板上的半導體芯片被安裝在印刷基板或其類似基板上，氮化鎵基板的電傳導性可能由于通過氮化鎵基板的漏電流而導致半導體芯片之間電路短路。

在此背景技術部份揭示的前述的資料只用以加強理解本發(fā)明的背景技術，并因此可能包含一些信息，既非形成先前技術的任何部分，也非可能建議本技術領域的普通技術人員的先前技術。

發(fā)明內(nèi)容

技術問題

本發(fā)明的示例性實施例提供有能力避免漏電流通過氮化鎵基板的半導體裝置及其制造方法。

本發(fā)明的示例性實施例也提供有能力避免自半導體堆至基板漏電流的半導體裝置，特別是至氮化鎵基板，及其制造方法。

本發(fā)明的示例性實施例也提供具備了有能力使基板絕緣于半導體堆的絕緣結構的半導體裝置及其制造方法。

本發(fā)明的示例性實施例也提供半導體裝置，特別是發(fā)光裝置，包含彼此以串聯(lián)連接的多數(shù)個半導體堆，使用氮化鎵(GaN)基板作為生長基板。

發(fā)明的附加特征將陳述在說明如下，以及自描述中顯而易見的部分，或可能通過實施本發(fā)明而學習。

技術方案

本發(fā)明的示例性實施例揭示半導體裝置，包括氮化鎵基板、多數(shù)個半導體堆配置在氮化鎵基板上以及絕緣圖案配置于氮化鎵基板以及多數(shù)個半導體堆之間，絕緣圖案將氮化鎵基板絕緣于半導體堆。

本發(fā)明的示例性實施例亦揭示半導體裝置的制造方法，方法包括形成具有罩幕區(qū)以及開口區(qū)的絕緣圖案在氮化鎵基板上，生長氮化鎵半導體層以覆蓋絕緣圖案以及圖案化半導體層使形成彼此分隔的多數(shù)個半導體堆。多數(shù)個半導體堆通過絕緣圖案自氮化鎵基板電性絕緣。

本發(fā)明的示例性實施例也揭示半導體裝置，包括多數(shù)個半導體芯片配置于芯片安裝基板上，以及絕緣層配置于多數(shù)個半導體芯片與芯片安裝基板之間，以將多數(shù)個半導體芯片絕緣于芯片安裝基板。多數(shù)個半導體芯片各自包括氮化鎵基板以及氮化鎵半導體堆配置于氮化鎵基板上。