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1、(10)申请公布号 CN 102779787 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 7 9 7 8 7 A *CN102779787A* (21)申请号 201210251977.1 (22)申请日 2012.07.20 H01L 21/78(2006.01) H01L 21/02(2006.01) (71)申请人江苏能华微电子科技发展有限公司 地址 215600 江苏省张家港市国泰北路1号 科技创业园 (72)发明人朱廷刚 (74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人孙仿卫 李艳 (54) 发明名称 一种族氮化物半导体器件的制备方法。
2、 (57) 摘要 本发明公开了一种族氮化物半导体器件的 制备方法，它包括以下步骤：A)在基片上外延出 族氮化物层；B)在族氮化物层上形成多个凹 槽，这些凹槽将族氮化物层分为多个独立的区 间；C)对多个独立的区间以及位于区间内的基片 进行微加工形成一个或多个半导体器件。本发明 采用以上方法，能够解决基片与族氮化物之间 晶格不匹配问题和热失配问题而引起的翘曲，从 而保证高质量的晶圆微加工工艺，大大提高器件 的良品率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 。
3、2 1.一种III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤： A)在基片上外延出III族氮化物层； B)在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族氮化物层分隔为多个独立的 区间； C)对多个独立的区间以及位于区间内的基片进行微加工形成多个半导体器件。 2.根据权利要求1所述的III族氮化物的半导体器件的制备方法，其特征在于：在步 骤B)中，所述凹槽的最低点与所述基片的距离在0-3m之间。 3.根据权利要求1所述的III族氮化物的半导体器件的制备方法，其特征在于：在步 骤B)中，所述多个凹槽至少部分的位于基片内。 4.根据权利要求1所述的III族氮化物的半导体器件的制备。
4、方法，其特征在于：在步 骤A)中，采用MOVCD方法置在基片上外延出III族氮化物层。 5.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于：在步骤 B)中，采用蚀刻的方法在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族氮化物层分为 多个独立的区间。 6.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于：在步骤 B)中，采用激光的方法在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族氮化物层分为 多个独立的区间。 7.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于：在步骤 C)中的微加工包括光刻、蚀刻、镀金属膜、镀绝缘介质膜中的一种。
5、或几种。 8.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于：它还包 括一步骤D)，对多个分列的半导体器件进行蚀刻划片将其分离。 9.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体器件的制备方法，其特征在于：所述的 基片由蓝宝石、Si或SiC中的一种或几种制成。 权 利 要 求 书CN 102779787 A 1/3页 3 一种族氮化物半导体器件的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及到一种III族氮化物半导体器件的制备方法。 背景技术 0002 众所周知，半导体外延生长中总会遇到外延材料和衬底材料晶格失配的问题。因 此，在III族氮化物与基片的匹配外延过程中，III族氮化物和。
6、基片之间会呈一定的拱形， 这个拱形通过肉眼是无法辨别的，但是通过激光反射仪等装置下可得出，晶格差异越大，拱 形的弧度也就越大。由于拱形是其自身的物理属性造成，因而是无法避免的。 0003 但是，在后续加工过程中，此拱形会带来非常大的问题，例如定位不准确而影响整 个工艺流程的精度，从而使晶圆微加工的均匀性大大降低。因此，如何减小由晶格密度差异 带来的翘曲，是本领域技术人员急待解决的技术难题。 发明内容 0004 针对上述问题，本发明的主要目的是提供一种III族氮化物半导体器件的制备方 法，解决了由III族氮化物与基片之间的晶格差异而造成的加工缺陷。 0005 为了解决上述难题，本发明采取的方案是。
7、一种III族氮化物半导体器件的制备方 法，它包括以下步骤： 0006 A)在基片上外延出III族氮化物层； 0007 B)在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族氮化物层分为多个独立 的区间； 0008 C)对多个独立的区间以及位于区间内的基片进行微加工形成多个半导体器件。 0009 优选地，在步骤B)中，所述凹槽的最低点与所述基片的距离在0-3m之间。 0010 优选地，在步骤B)中，所述多个凹槽部分的位于基片内。 0011 优选地，在步骤A)中，采用MOVCD方法置在基片上外延出III族氮化物层。 0012 优选地，在步骤B)中，采用蚀刻的方法在III族氮化物层上形成多个凹槽，。
8、这些凹 槽将III族氮化物层分为多个独立的区间。 0013 优选地，在步骤B)中，采用激光的方法在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹 槽将III族氮化物层分为多个独立的区间。 0014 优选地，在步骤C)中的微加工包括光刻、蚀刻、镀金属膜、镀绝缘介质膜中的一种 或几种。 0015 优选地，它还包括一步骤D)，对多个分列的半导体器件进行蚀刻划片，将其分离。 0016 优选地，所述的基片由蓝宝石、Si或SiC中的一种或几种制成。 0017 本发明采用以上方法，能够解决基片与III族氮化物之间晶格不匹配问题和热失 配问题而引起的翘曲，从而保证高质量晶圆微加工工艺，大大提高器件的良品率。 附图说明。
9、 说 明 书CN 102779787 A 2/3页 4 0018 图1为基片的结构示意图。 0019 图2为在基片上外延出III族氮化物层的结构示意图。 0020 图3为在III族氮化物层上开设多个凹槽时的主视图。 0021 图4为在III族氮化物层上开设多个凹槽后后续加工前的主视图。 0022 图5为在III族氮化物层上形成多个凹槽后的俯视图。 0023 附图中：1、基片；2、III族氮化物层；21、区间；22、凹槽。 具体实施方式 0024 下面结合说明书附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和 特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界。
10、 定。 0025 本发明的第一实施例中：一种III族氮化物半导体器件的制备方法，它包括以下 步骤： 0026 (A)如附图1和2所示，在基片上外延出III族氮化物层； 0027 (B)在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族氮化物层分为多个独立 的区间； 0028 (C)对多个独立的区间以及位于区间内的基片进行微加工形成多个分列的半导体 器件。 0029 在步骤(A)中，如附图1和2所示，采用MOVCD方法置在基片上外延出III族氮 化物层。III族氮化物层由III族氮化物构成，III族氮化物包括AlN，GaN和InN等。金 属有机化学气相沉积(MOCVD)是以III族、II族元素。
11、的有机化合物和V、VI族元素的氢化 物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种III-V族、 II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。金属有机化学气相沉积系 统(MOCVD)是利用金属有机化合物作为源物质的一种化学气相淀积(CVD)工艺，其原理为 利用有机金属化学气相沉积法metal-organic chemical vapor deposition。MOCVD是一利 用气相反应物，或是前驱物precursor和III族的有机金属和V族的NH3，在基材substrate 表面进行反应，传到基材衬底表面固态沉积物的工艺。进一步的，基片由蓝宝石、Si。
12、或SiC 中的一种或几种制成。 0030 在步骤B)中，如图3所示，在III族氮化物层上形成多个凹槽，这些凹槽将III族 氮化物层分为多个独立的区间。 0031 如图4和图5所示，这些区间相互独立，因此在此后的操作过程中，相邻区间的III 族氮化物层不会对彼此造成力的作用，区间中的III族氮化物的张力得以释放。本实施例 中，对III族氮化物层的横向和纵向形成多个凹槽，由此在III族氮化物层上得到多个并列 排布的相互独立的区间。 0032 凹槽的最低点与基片的距离在0-3m之间。进一步的，凹槽尽可能的深且接近基 片，则相邻区间内的作用力释放得更多。更进一步的，这些凹槽将相邻区间内的III族氮化 。
13、物层完全分离且部分的深入基片中，至少部分的位于基片内。由此结构，相邻区间内的作用 力就更加小。 0033 得到这些凹槽的方法可以是蚀刻。蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理 说 明 书CN 102779787 A 3/3页 5 撞击作用而移除的技术。蚀刻也称光化学蚀刻(photochemical etching)，指通过曝光制 版、显影后，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形 成凹凸或者镂空成型的效果。如附图2所示， 0034 得到这些凹槽的方法还可以是激光。但是，由于激光的固有属性，因此，得到的凹 槽的边界不那么平整。 0035 在步骤C)中，对。
14、多个独立的区间以及位于区间内的基片进行微加工形成多个半 导体器件。微加工的最终目的是在每个III族氮化物区间上制备形成半导体器件。 0036 微加工的操作工艺可以是光刻、蚀刻、镀金属膜、镀绝缘介质膜或者其它的相关工 艺。 0037 进一步的，III族氮化物半导体器件的制备方法还包括一位于步骤C)后的步骤 D)，对多个分列的半导体器件进行蚀刻划片将其分离。由此，得到多个独立的半导体器件。 0038 本发明采用以上方法，能够解决基片与III族氮化物之间晶格不匹配问题和热失 配问题而引起的翘曲，从而保证高质量晶圆微加工工艺，大大提高器件的良品率。 0039 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 102779787 A 1/2页 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102779787 A 2/2页 7 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102779787 A 。