[发明专利]基于外延生长来制造半导体设备的方法

权利要求书

1.制造具有异质结构的半导体设备的方法，所述方法包括下述步骤：

-在异质半导体衬底(50)的前侧(50a)上形成(100a)缓冲层(52)和晶种层(54)，

-处理(100b)以提供所述缓冲层(52)和所述晶种层(54)的至少一个晶种岛状台面(51)，

-在所述至少一个晶种岛状台面(51)上形成(101)绝缘掩模层(62、72)，具有开孔(58、58b)的所述绝缘掩模层(62、72)设置在所述晶种岛状台面(51)上，特征在于，

-使具有彼此生长为一体的连续半导体区域(80I、80II、80III)的半导体生长层(80)从所述开孔(58、58b)外延、垂直和横向生长(103)，其中具有高缺陷密度的第一区域(80I)仅仅从开孔(58、58b)垂直生长，同时其他区域(80II、80III)生长直到至少一个具有低缺陷密度的半导体区域(80III)与所述半导体衬底(50)的所述前侧(50a)或所述绝缘掩模层(72)聚结。

2.根据权利要求1所述的方法，包括处理(100b)以在所述衬底(50)上提供具有特定取向(α)的晶种岛状台面(51)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中形成(101)所述绝缘掩模层(62、72)以覆盖所述晶种岛状台面(51)的顶面(60)和侧壁(60a、60b)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述半导体生长层(80)在气相中生长(103)。

5.根据权利要求2所述的方法，其中基于衬底的晶面和生长参数选择所述取向(α)，例如在所述衬底的(001)表面上从<110>方向的0至±45°的范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其中通过蚀刻去除所述半导体生长层(80)的具有高缺陷密度的第一区域(80I)和第二区域(80II)，并且蚀刻时留下具有低缺陷密度的第三区域(80III)以制备半导体层(81)用于半导体设备制造。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述衬底(50)具有波纹(70)并且所述半导体层(81)填充上述波纹(70)。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括下述步骤：

-在半导体衬底(50)的前侧(50a)上形成(101b)绝缘掩模层(72)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中通过蚀刻去除具有高缺陷密度的所述第一区域(80I)和第二区域(80II)，并且蚀刻时留下具有低缺陷密度的第三区域(80III)以在上述绝缘掩模层(72)上制备半导体层(91)用于半导体设备制造。

10.由一种方法制造的半导体设备，该方法包括下述步骤：

-在异质半导体衬底(50)的前侧(50a)上形成(100a)缓冲层(52)和晶种层(54)，

-处理(100b)以提供缓冲层(52)和晶种层(54)的至少一个晶种岛状台面(51)，

-在至少一个晶种岛状台面(51)上形成(101)绝缘掩模层(62、72)，具有开孔(58、58b)的绝缘掩模层(62、72)设置在晶种岛状台面(51)上，特征在于，

-使具有彼此生长为一体的连续半导体区域(80I、80II、80III)的半导体生长层(80)从所述开孔(58、58b)外延、垂直和横向生长(103)，其中具有高缺陷密度的第一区域(80I)仅仅从开孔(58、58b)垂直生长，同时其他区域(80II、80III)生长直到至少一个具有低缺陷密度的半导体区域(80III)与所述半导体衬底(50)的所述前侧(50a)或所述绝缘掩模层(72)聚结，其中通过蚀刻去除具有高缺陷密度的第一区域(80I)和第二区域(80II)，并且蚀刻时留下具有低缺陷密度的第三区域(80III)以制备半导体层(81、91)用于半导体设备制造。

11.根据权利要求10所述的半导体设备，其中所述半导体层(81)掺杂n-型杂质，其中所述半导体层(81)设置n-侧接触层(27)和堆叠在所述n-侧接触层(27)上的n-电极(8)，其中衬底(50)的后侧(50b)设置后侧接触区域(6)和堆叠在所述后侧接触区域(6)上的p-侧电极(2)。