[發明專利]包括單晶半導體島的結構以及制造這種結構的方法

有效

• 申請號: 201780058523.3
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN109791877B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: D·索塔;O·科農丘克;J-M·貝斯奧謝
• 申請（專利權）人: 索泰克公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;李輝

1.一種用于制造由III-V族材料(6)制成的至少一個有源層的結構(10)，該結構(10)包括襯底，該襯底由具有主面的載體(2)、位于所述載體(2)的所述主面上的介電層(3)以及直接位于該介電層(3)上的多個單晶半導體島(4)構成，所述單晶半導體島具有上表面，所述上表面用作用于有源層生長的晶種，所述結構的特征在于所述結構包括多晶AlN晶種層(5)，所述多晶AlN晶種層(5)位于所述單晶半導體島(4)之間，直接位于所述介電層(3)的不被所述單晶半導體島(4)覆蓋的部分上而不掩蔽所述單晶半導體島(4)的所述上表面，從而所述介電層(3)不再暴露于其環境中，所述多晶AlN晶種層(5)具有第一厚度，所述第一厚度小于所述多個單晶半導體島的第二厚度。

2.根據權利要求1所述的結構(10)，其中，所述載體(2)由硅或藍寶石制成。

3.根據權利要求1所述的結構(10)，其中，所述介電層(3)包含氧化硅和/或氮化硅。

4.根據權利要求1所述的結構(10)，其中，所述單晶半導體島(4)包括III-V族材料。

5.根據權利要求4所述的結構(10)，其中，所述單晶半導體島(4)由InGaN制成或包括InGaN。

6.一種制造結構(10)的方法，該方法包括制備襯底(1)，所述襯底由具有主面的載體(2)、位于該載體(2)的所述主面上的介電層(3)以及直接位于所述介電層(3)上的多個單晶半導體島(4)形成，所述單晶半導體島(4)具有上表面，所述上表面用作用于III-V族材料的有源層生長的晶種，所述方法的特征在于所述方法包括形成多晶AlN晶種層(5)，所述多晶AlN晶種層(5)在所述單晶半導體島(4)之間，直接位于所述介電層(3)的不被所述單晶半導體島(4)覆蓋的部分上而不掩蔽所述單晶半導體島(4)的上表面，從而所述介電層(3)不再暴露于其環境。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，形成所述多晶AlN晶種層(5)的步驟包括在所述單晶半導體島(4)上和之間淀積多晶AlN晶種層(5、5’)，然后選擇性地去除所述多晶AlN晶種層(5’)的位于所述單晶半導體島(4)上的部分。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，通過機械化學拋光來選擇性地去除所述多晶AlN晶種層(5’)的位于所述單晶半導體島(4)上的部分。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，形成所述多晶AlN晶種層(5)的步驟包括在所述單晶半導體島(4)上選擇性地形成保護層(7)，在所述保護層上以及所述單晶半導體島(4)之間的介電層(3)的暴露表面上淀積所述多晶AlN晶種層(5、5’)，并且選擇性地去除所述保護層(7)和所述多晶AlN晶種層(5’)的位于所述單晶半導體島(4)上的部分。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述保護層(7)包括光敏樹脂，并且選擇性地形成所述保護層(7)的步驟包括光刻步驟。

11.根據權利要求9或10所述的方法，其中，通過化學蝕刻來選擇性地去除所述保護層(7)以及位于該保護層(7)上的所述多晶AlN晶種層(5’)。

12.一種用于制造半導體器件的方法，其包括制備根據權利要求1至權利要求5中的一項所述的結構(10)，以及在所述單晶半導體島(4)上形成III-V族材料的至少一個有源層。