[發明專利]半導體結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201910957327.0
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN112652660A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 林永豐;莊理文;尤睿宏;周政道;陳俊旭;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: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙平;周永君

本發明實施例提供一種半導體結構及其制造方法。半導體結構包含一基板以及位于基板上的晶種層，基板包含基材和復合材料層密封(encapsulate)基材。上述半導體結構亦包含位于晶種層上的外延層。上述半導體結構還包含位于外延層上的半導體元件，以及位于外延層上且覆蓋半導體元件的層間介電層。上述半導體結構更包含一貫孔結構，至少穿過基板的復合材料層且接觸基材，提升半導體元件的電性表現。

技術領域

本發明是有關于半導體結構及其制造方法，且特別是有關于一種具有貫孔結構的半導體結構及其制造方法。

背景技術

近年來，半導體結構在電腦、消費電子等領域中發展快速。目前，半導體結構技術在金屬氧化物半導體場效應晶體管的產品市場中已被廣泛接受，具有很高的市場占有率。半導體結構被用于各種電子應用中，例如高功率裝置、個人電腦、手機、數字相機及其他電子裝置。這些半導體結構一般通過在半導體基底上沉積絕緣層或介電層、導電層材料和半導體層材料，隨后通過使用光刻(photolithography)工藝將各種材料層圖案化以制造而成。因此，在半導體基底上形成電路裝置和組件。

在這些裝置中，高電子遷移率晶體管(high-electron mobility transistors，HEMTs)具有例如高輸出功率和高擊穿電壓的優勢，因此它們被廣泛地使用于高功率的應用中。雖然現存的半導體結構及其形成方法可以應付它們原先預定的用途，但目前它們在結構和制法各個技術方面上仍有需要克服的問題。

發明內容

本發明的一些實施例提供一種半導體結構。半導體結構包含一基板以及位于基板上的晶種層(a seed layer)，基板包含基材和復合材料層密封(encapsulate)基材。上述半導體結構亦包含位于晶種層上的外延層。上述半導體結構還包含位于外延層上的半導體元件，以及位于外延層上且覆蓋半導體元件的層間介電層。上述半導體結構更包含一貫孔結構，至少穿過基板的復合材料層且接觸基材。

本發明的一些實施例提供一種半導體結構的制造方法，包含提供一基板，此基板包含基材和復合材料層密封基材。上述制造方法亦包含形成一晶種層于基板上，以及形成一外延層于晶種層上。上述制造方法還包含形成半導體元件于外延層上，以及形成層間介電層于外延層上，其中層間介電層覆蓋半導體元件。上述制造方法更包含形成一貫孔結構至少穿過基板的復合材料層且接觸基材。

為讓本發明實施例的特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1K是根據本發明的一些實施例的形成半導體結構的工藝各個中間階段的剖面示意圖。

圖2A至圖2C進一步說明形成如圖1G所示的開口的其中一種可應用的工藝。

圖3繪示本發明的一些實施例的半導體結構中貫孔結構的局部放大示意圖。

圖4是根據本發明的一些實施例的半導體結構的主動區、周邊區與切割道的示意圖。

符號說明：

102～基板；

102_M～復合材料層；

1021～第一氧化層；

1022～多晶硅層；

1023～第二氧化層；

1024～氮化層；

102_C～基材；

104～晶種層；

106～緩沖層；

108～通道層；

110～障壁層；

111～外延層；