[发明专利]半导体结构的形成方法及晶片

说明书

本发明的实施例是涉及一种半导体结构的形成方法及晶片。应变消除沟槽可在衬底上的外延层生长之前形成于衬底中。沟槽可减少由于外延层材料与衬底材料之间的材料特性的差异(例如，晶格失配、热膨胀系数的差异等)而在外延生长工艺期间出现在外延层上的应力和应变。沟槽所提供的应力和应变消除可减少或除去外延层和衬底中的裂纹和/或其它类型的缺陷，可减少和/或除去衬底的弯曲和翘曲，可减少衬底的断裂等。这可提高外延层的中心到边缘的质量，可以允许外延层生长在较大的衬底上。

技术领域

本发明的实施例是涉及一种半导体结构的形成方法及晶片。

背景技术

氮化镓(GaN)基材料在电学、机械以及化学特性上具有若干优点，例如，宽带隙、高击穿电压、高电子迁移率、大弹性模量、高压电和压阻系数等，以及化学惰性。这些优点使GaN基材料对制造器件(例如，高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor,HEMT)、高亮度发光二极管(light-emitting diode,LED)以及其它类型的电子器件)具有吸引力。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：在衬底中形成一或多个沟槽；以及在所述一或多个沟槽中生长氮化镓(GaN)外延层。

本发明实施例提供一种晶片，包括：衬底，其中形成多个沟槽；以及多个外延区，形成于所述多个沟槽中。

本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：在衬底上方形成光刻胶层；曝光所述光刻胶层以在所述光刻胶层中形成图案；使用所述光刻胶层中的所述图案来执行所述衬底的湿式化学刻蚀，以在所述衬底中形成多个沟槽；以及在所述多个沟槽中生长外延层。

附图说明

当结合随附图式阅读时，根据以下详细描述最佳地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，出于论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1为可在其中实施本文中所描述的系统和/或方法的实例环境的图式。

图2A到图2G为本文中所描述的一或多个实例实施方案的图式。

图3A、图3B以及图4A到图4E为本文中所描述的实例应变消除沟槽配置的图式。

图5为与本文中所描述的一或多个半导体结构相关联的劣化数据的实例的图式。

图6为基于结合图2A到图2G所描述的实例技术而形成的实例半导体结构的图式。

图7为图1的一个或多个器件的实例组件的图式。

图8和图9为外延生长的实例工艺的流程图。

具体实施方式

以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例来简化本公开。当然，这些组件和布置仅为实例且并不意图为限制性的。举例来说，在以下描述中，第一特征在第二特征上方或第二特征上的形成可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，且还可包含可在第一特征与第二特征之间形成额外特征从而使得第一特征与第二特征可以不直接接触的实施例。此外，本公开可在各种实例中重复附图标号和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，为易于描述，本文中可使用例如“在…下方(beneath)”、“下方(below)”、“下部(lower)”、“在…上方(above)”、“上部(upper)”等空间相对术语来描述如图式中所示出的一个元件或特征相对于另一(些)元件或特征的关系。除图式中所描绘的定向之外，空间相关术语意图涵盖器件在使用或操作中的不同定向。装置可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解译。