[發(fā)明專利]半導(dǎo)體晶片及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980101276.X
• 申請(qǐng)日: 2019-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN114556529A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武富優(yōu)綺;三木耕平;宮國晉一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/20
• 分類號(hào): H01L21/20;H01L21/205;H01L21/31
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郭忠健

1.一種半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述半導(dǎo)體晶片的制造方法具備：

第一工序，在硅基板的上表面形成被分割成多個(gè)小區(qū)塊的氮化鎵生長層；和

第二工序，用絕緣膜填埋所述多個(gè)小區(qū)塊之間，

所述絕緣膜對(duì)所述硅基板施加與所述氮化鎵生長層對(duì)所述硅基板施加的應(yīng)力相反方向的應(yīng)力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述絕緣膜的厚度為1μm以上，且為所述氮化鎵生長層的厚度以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述絕緣膜為氮化硅膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述氮化鎵生長層對(duì)所述硅基板施加壓縮應(yīng)力，

在所述第二工序中，作為工藝氣體使用SiH₄和NH₃，將SiH₄相對(duì)于NH₃的比率設(shè)定為0.5以下，并通過等離子體CVD來形成所述絕緣膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述第二工序具備如下工序：

用所述絕緣膜覆蓋所述硅基板的上表面、和所述多個(gè)小區(qū)塊的各側(cè)面以及上表面，并在所述絕緣膜中的相互相鄰的一對(duì)小區(qū)塊之間的部分形成凹部的工序；

以填埋所述凹部的方式，在所述絕緣膜之上設(shè)置抗蝕劑的工序；

通過蝕刻去除所述抗蝕劑中的設(shè)置在比所述多個(gè)小區(qū)塊的上表面靠上方的部分、和所述絕緣膜中的設(shè)置在比所述多個(gè)小區(qū)塊的上表面靠上方的部分，而使所述多個(gè)小區(qū)塊的上表面從所述絕緣膜露出的蝕刻工序；以及

在所述蝕刻工序之后，去除所述抗蝕劑中的填埋所述凹部的部分的工序。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述第一工序具備如下工序：

在所述硅基板的上表面形成熱氧化膜，用所述熱氧化膜將所述硅基板的上表面劃分成多個(gè)區(qū)域的工序；和

在所述多個(gè)區(qū)域使所述多個(gè)小區(qū)塊分別生長的工序。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

在所述第一工序中，在使所述多個(gè)小區(qū)塊生長之后去除所述熱氧化膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

在所述第二工序中，在所述熱氧化膜之上形成所述絕緣膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述絕緣膜比所述熱氧化膜厚。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述第一工序具備如下工序：

在所述硅基板的上表面形成所述氮化鎵生長層的工序；和

通過蝕刻去除所述氮化鎵生長層的一部分而使所述硅基板露出，由此將所述氮化鎵生長層分割成所述多個(gè)小區(qū)塊的蝕刻工序，

在所述蝕刻工序中，在所述硅基板露出之后也繼續(xù)進(jìn)行蝕刻，而在所述硅基板形成槽。

11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的制造方法，其特征在于，

所述絕緣膜從所述硅基板的一端連接到另一端。

12.一種半導(dǎo)體晶片，其特征在于，

所述半導(dǎo)體晶片具備：

硅基板；

氮化鎵生長層，設(shè)置于所述硅基板的上表面，并被分割成多個(gè)小區(qū)塊；以及

絕緣層，設(shè)置于所述硅基板的上表面，并填埋所述多個(gè)小區(qū)塊之間，

所述絕緣層對(duì)所述硅基板施加與所述氮化鎵生長層對(duì)所述硅基板施加的應(yīng)力相反方向的應(yīng)力。