[发明专利]一种半导体元件及其制备方法

说明书

本发明提出了一种半导体元件，包括具有Al_xN_1‑x层和Al_yO_1‑y层（0＜x＜1，0＜y＜1）的超晶格结构缓冲层，所述超晶格结构缓冲层在芯片制程的侧壁腐蚀过程中，可减小化学溶液的腐蚀程度，提高芯片良率。同时提出一种制备方法，制备该超晶格结构缓冲层，实现本发明效果。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种半导体元件及其制备方法。

背景技术

半导体元件的切割技术由金刚石刀切割逐渐发展为普通激光切割，一般来说，激光的波长为355nm或者266nm，其特点在于它既能划开蓝宝石衬底，也能划开各种膜层，比如氮化镓层，布拉格反射层、金属层等。而针对切割而言，既可以利用激光对外延片的表面进行划裂形成表面切割道，也可以利用激光聚焦衬底内部形成隐形切割道，从而达到分离单个芯粒的目的。

当使用激光对外延片的表面进行划裂形成表面切割道时，激光烧灼后形成的杂质附着于切割道侧壁，阻挡了光的出射，影响半导体元件的外量子效率。故为避免该烧灼杂质对发光亮度的影响，通常是在激光形成切割道后再使用化学溶液浸泡腐蚀以去除激光烧灼杂质，清洁切割道的侧壁。

物理气相沉积法（PVD法）具有工艺过程简单、对环境污染小、原材消耗少、成膜均匀致密、与基板的结合力强等特点，目前被越来越多地应用于半导体元件的制备中，通常较多地用于外延片底层的制备，例如沉积氮化铝层作为缓冲层，可降低及缓冲衬底与外延层之间因晶格失配和热失配产生的缺陷和应力，改善半导体元件的器件质量。

然而由于PVD法形成的氮化铝层具有多晶格及各向异性等特性，其较易被化学溶液腐蚀，故当外延片包含PVD法形成的缓冲层时，再利用激光对外延片表面切割后浸泡化学溶液时容易产生缓冲层或缓冲层与衬底接触表面的过腐蚀现象，导致形成的芯粒电性异常，降低生产良率。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种半导体元件，包括至少具有Al_xN_1-x层和Al_yO_1-y层，0＜x＜1，0＜y＜1，的超晶格结构缓冲层，所述超晶格结构缓冲层在芯片制程的侧壁腐蚀过程中，用于减小化学溶液的腐蚀程度，提高芯片良率。同时提出一种制备方法，制备获得该超晶格结构缓冲层，实现本发明效果。

本发明提供的技术方案为：一种半导体元件，包括：衬底、缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层，其中，所述缓冲层为包括Al_xN_1-x层和Al_yO_1-y层，0＜x＜1，0＜y＜1，循环层叠的超晶格结构层，所述超晶格结构层的第一个循环层叠层中Al_xN_1-x层置于Al_yO_1-y层与所述衬底之间；所述缓冲层在芯片制程的侧壁腐蚀过程中，用于减小化学溶液的腐蚀程度，提高芯片良率。

优选的，所述缓冲层中第一个循环层叠层中Al_xN_1-x层置于Al_yO_1-y层与所述衬底之间。

优选的，所述 Al_xN_1-x层厚度≥Al_yO_1-y层厚度。

优选的，所述 Al_xN_1-x层厚度为5～500埃。

优选的，所述 Al_yO_1-y层厚度为5～500埃。

优选的，所述缓冲层与N型半导体层之间还包括一非掺杂半导体层。

优选的，所述超晶格结构层的循环次数≥2。