[發明專利]一種半導體結構的制造方法、半導體結構及其應用

在審

• 申請號: 202111134359.4
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113871334A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 莊家銘
• 申請（專利權）人: 蘇州辰華半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/67;H01L33/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王積毅

本發明提出一種半導體結構的制造方法、半導體結構及其應用，包括：提供一襯底；在所述襯底上形成過渡金屬層，且所述過渡金屬層的材料為第IIA族元素；在所述過渡金屬層上形成緩沖層；在所述緩沖層上形成第一半導體層；以及在所述第一半導體層上形成第二半導體層。通過本發明提供的一種半導體結構的制造方法，可改善襯底以與其上半導體層之間的晶格缺陷。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種半導體結構的制造方法、半導體結構及其應用。

背景技術

采用氮化鎵制成的半導體外延結構具有發射藍光、高溫、高頻、高壓、大功率和耐酸、耐堿、耐腐蝕等特點，利用該半導體外延制成的發光二極管芯片在背光領域之中具有省電、清晰度高、反應時間快等特點。但是襯底和半導體層之間因晶粒大小不匹配，在襯底和半導體層之間形成晶格缺陷，影響形成的半導體結構的質量。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷，本發明提出一種半導體結構的制造方法、半導體結構及其應用，旨在改善封裝基版不平整，而導致外延產生龜裂的問題。

為實現上述目的及其他目的，本發明提出一種半導體結構的制造方法，包括：

提供一襯底；

在所述襯底上形成過渡金屬層，且所述過渡金屬層的材料為第IIA族元素；

在所述過渡金屬層上形成緩沖層；

在所述緩沖層上形成第一半導體層；以及

在所述第一半導體層上形成第二半導體層。

可選的，所述襯底為無極化效應的晶軸材料制成。

可選的，所述襯底的采用N面或A面的材料制成。

可選的，還包括在所述襯底和所述緩沖層之間形成鋪平層，所述鋪平層的材料為第IIA族元素與氮組成的化合物。

可選的，對所述襯底的處理步驟包括：

對所述襯底表面進行碎晶處理獲得碎晶顆粒；

對所述碎晶顆粒進行氧化，形成碎晶氧化物；以及

清洗所述碎晶氧化物。

可選的，形成所述碎晶氧化物的步驟包括：

將所述襯底放置在腔室內，并預熱所述襯底至300～400度；

向所述腔室內通入氧氣或其他氧化物，使所述碎晶顆粒氧化，形成所述碎晶氧化物。

可選的，形成所述碎晶氧化物的步驟包括：使用雙氧水或其他氧化劑與碎晶顆粒反應生成碎晶氧化物。

可選的，形成所述過渡金屬層后，對所述過渡金屬層進行退火處理，且退火溫度的范圍為400～600度，退火的時間為5～30分鐘。

可選的，所述緩沖層為氮化鋁層，且所述氮化鋁層內周期性插入遮擋層。

可選的，所述緩沖層的形成步驟為：

生長厚度為10～25nm的氮化鋁層；

停止生長，并使用氮氧化物或氧氣吹掃所述氮化鋁層的表面，在所述氮化鋁層的表面形成厚度為3～5nm氧化鋁層為所述遮擋層。

可選的，吹掃所述氮化鋁層的表面的氣體為一氧化二氮、二氧化氮或氧氣。

本發明還提供一種半導體結構，包括：

襯底；

過渡金屬層，形成于所述襯底上，且所述過渡金屬層的材料為第IIA族元素；

緩沖層，形成于所述過渡金屬層上；