[發明專利]半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201910269425.5
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN111785609B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 林永豐;周鈺杰
• 申請（專利權）人: 世界先進積體電路股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;王濤

1.一種半導體結構的制造方法，其特征在于，所述半導體結構的制造方法包括：

提供一襯底；

在所述襯底上形成一硅層，其中所述襯底的一上表面的一邊緣區域從所述硅層暴露出來；

將一氮化鎵半導體材料外延成長在所述硅層與所述襯底上，以形成一氮化鎵半導體層于所述硅層上以及多個氮化鎵顆粒于所述襯底的所述上表面的所述邊緣區域上；以及

進行一第一干式蝕刻步驟以移除所述氮化鎵顆粒，其中進行所述第一干式蝕刻步驟包括施加一第一偏壓功率，且所述第一偏壓功率為等于或大于1500瓦。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述第一偏壓功率為1800瓦至2000瓦。

3.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，進行所述第一干式蝕刻步驟包括使用一含氟蝕刻劑、一含氯蝕刻劑、或其組合。

4.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述第一干式蝕刻步驟為一干式電漿蝕刻工藝，且進行100秒至400秒。

5.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，還包括：

在進行所述第一干式蝕刻步驟之前，在所述氮化鎵半導體層上形成一遮罩層，其中所述氮化鎵半導體層的一邊緣部分的一上表面及所述襯底的所述上表面的所述邊緣區域從所述遮罩層暴露出來。

6.根據權利要求5所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，形成所述遮罩層包括：

在所述氮化鎵半導體層與所述襯底上形成一遮罩材料層；以及

對所述遮罩材料層的一外周部進行一晶邊清除步驟以部分地移除所述遮罩材料層并形成所述遮罩層。

7.根據權利要求6所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，進行所述晶邊清除步驟包括：

從所述遮罩材料層的側面對所述外周部噴灑一清除液。

8.根據權利要求5所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述第一干式蝕刻步驟為一非等向性干式蝕刻工藝，且從所述遮罩層的上方進行，所述非等向性干式蝕刻工藝施加在從所述遮罩層暴露出來的所述氮化鎵半導體層的所述邊緣部分的所述上表面上及所述襯底的所述上表面的所述邊緣區域上。

9.根據權利要求5所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，所述第一干式蝕刻步驟部分地移除從所述遮罩層暴露出來的所述氮化鎵半導體層與所述硅層，使得所述氮化鎵半導體層的一側壁與所述硅層的一側壁形成一連續傾斜側壁。

10.根據權利要求5所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，還包括：

在進行所述第一干式蝕刻步驟之后，移除所述遮罩層；以及

使用一清洗液以清洗所述氮化鎵半導體層與所述襯底的所述上表面的所述邊緣區域，其中所述清洗液包括氨水、硫酸、雙氧水、水、或其任意組合。

11.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，還包括：

在所述氮化鎵半導體層之上形成一半導體材料層；以及

進行一干式蝕刻工藝以在所述半導體材料層中形成至少一凹陷，其中進行所述干式蝕刻工藝所施加的一偏壓功率小于所述第一干式蝕刻步驟的所述第一偏壓功率。

12.根據權利要求1所述的半導體結構的制造方法，其特征在于，還包括：

在所述氮化鎵半導體層上形成一含硅絕緣層；以及

進行一第二干式蝕刻步驟以在所述含硅絕緣層中形成一第一凹陷和一第二凹陷，其中進行所述第二干式蝕刻步驟包括施加一第二偏壓功率，且所述第二偏壓功率小于所述第一偏壓功率。