[實(shí)用新型]一種半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920283086.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN209747453U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝茂盛;袁根如;張楠;馬艷紅;陳朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海芯元基半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L33/00
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 余明偉<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本實(shí)用新型提供一種復(fù)合襯底及半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合襯底包括：生長(zhǎng)襯底；凸起結(jié)構(gòu)，呈周期性間隔分布于所述生長(zhǎng)襯底上表面；其中，所述凸起結(jié)構(gòu)包括金屬層或金屬氧化物層保護(hù)層以及位于保護(hù)層之上的半導(dǎo)體介質(zhì)膜層。在復(fù)合襯底中，加入與生長(zhǎng)襯底接觸的金屬層或金屬氧化物層保護(hù)層，保護(hù)層能夠保護(hù)生長(zhǎng)襯底，使得襯底晶體不會(huì)受到干法刻蝕工藝中刻蝕氣體或聚合物的污染，保證生長(zhǎng)襯底的干凈且平整，為后續(xù)外延晶體的生長(zhǎng)及半導(dǎo)體器件的制備提供一個(gè)無污染的生長(zhǎng)窗口，可提高半導(dǎo)體器件的各項(xiàng)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體照明作為新型高效固體光源，具有壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保、安全等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大。尤其近幾年，隨著研發(fā)力度的加大和資金的投入，LED發(fā)光效率和品質(zhì)得到大幅度的提升，LED更是得到深入的應(yīng)用。

LED產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，一致認(rèn)為生長(zhǎng)襯底技術(shù)是GaN基材料及器件的核心。目前主流的襯底技術(shù)路線是藍(lán)寶石技術(shù)路線、Si襯底技術(shù)路線、SiC襯底技術(shù)路線、GaN同質(zhì)襯底技術(shù)，以及最新突破的復(fù)合襯底技術(shù)路線，幾種技術(shù)中以藍(lán)寶石技術(shù)路線最為成熟，且?guī)追N技術(shù)路線中各有優(yōu)劣和有些還存在技術(shù)難點(diǎn)，其目的都是為了提高LED發(fā)光效率和品質(zhì)。

最新的圖形化襯底有以下幾種方法：方法一是在藍(lán)寶石襯底表面或其他常規(guī)襯底表面制作SiO₂膜層結(jié)構(gòu)形成微觀圖形；方法二是在藍(lán)寶石襯底表面或其他常規(guī)襯底表面制作DBR 膜層結(jié)構(gòu)形成微觀圖形；方法三是首先在生長(zhǎng)襯底上面沉積外延緩沖層，之后在緩沖層上制作SiO₂、Si₃N₄或DBR膜層結(jié)構(gòu)形成微觀圖形。方法一、方法二都存在一個(gè)共同的問題，那就是后續(xù)外延生長(zhǎng)困難，如果低溫生長(zhǎng)的話，SiO₂膜層或DBR膜層表面會(huì)沉積多晶，外延晶體質(zhì)量差，如果高溫生長(zhǎng)的話，藍(lán)寶石襯底表面沉積不了GaN或多晶，這樣導(dǎo)致外延生長(zhǎng)工藝條件及其苛刻，沒法量產(chǎn)。方法三也有些難度：首先是SiO₂膜層結(jié)構(gòu)微觀圖形的制作，如果用濕法刻蝕SiO₂圖形，其圖形尺寸會(huì)受到限制，只能做大，不能做小，否則不能夠批量生產(chǎn)；更別說做到納米級(jí)；如果用干法刻蝕SiO₂圖形，緩沖層的表面會(huì)受到刻蝕氣體的污染，造成后續(xù)外延生長(zhǎng)困難，甚至沉積不了，條件苛刻，外延層晶體質(zhì)量也提高不大，其次是單純的SiO₂膜層結(jié)構(gòu)對(duì)光的反射效果有限，對(duì)亮度提升有限。

對(duì)于LED更高應(yīng)用的要求，襯底技術(shù)還需提升和挖掘。因此，不斷的挖掘襯底技術(shù)來有效提高GaN基外延層及LED外延結(jié)構(gòu)晶體質(zhì)量，改善LED各項(xiàng)性能指標(biāo)實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的LED外延窗口受到污染，外延層晶體質(zhì)量不高以及各項(xiàng)性能有待改善的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種復(fù)合襯底，所述復(fù)合襯底包括：

生長(zhǎng)襯底；

凸起結(jié)構(gòu)，呈周期性間隔分布于所述生長(zhǎng)襯底上表面；

其中，所述凸起結(jié)構(gòu)包括與所述生長(zhǎng)襯底接觸的金屬層或金屬氧化物層保護(hù)層以及位于保護(hù)層之上的半導(dǎo)體介質(zhì)膜層。

可選地，所述金屬層或金屬氧化物層保護(hù)層的材料包括鎳(Ni)、鈦(Ti)、鈦的氧化物(TiO_x) 或銦錫氧化物(ITO)。

可選地，所述金屬層或金屬層氧化物層保護(hù)層的厚度為

可選地，所述生長(zhǎng)襯底的材料包括Al₂O₃、SiC、Si、ZnO、GaN。

可選地，所述凸起結(jié)構(gòu)的形狀包括圓柱、方柱、圓錐或蒙古包。