[发明专利]衬底结构及包含其半导体结构的制造方法

说明书

本发明提供一种衬底结构及包含其半导体结构的制造方法。其中，衬底结构包含衬底、弯曲度调节层以及硅层。弯曲度调节层位于衬底的上表面上。硅层位于弯曲度调节层上。衬底结构具有总弯曲度值，此总弯曲度值位于‑20微米至‑40微米的范围内。

技术领域

本发明内容是有关于半导体制造技术，且特别是有关于用于成长氮化镓半导体材料的衬底结构及包含其半导体结构的制造方法。

背景技术

氮化镓(GaN-based)半导体材料具有许多优秀的材料特性，例如高抗热性、宽能隙(band-gap)、与高电子饱和速率。因此，氮化镓半导体材料适合应用于高速与高温的操作环境。近年来，氮化镓半导体材料已广泛地应用于发光二极管(light emitting diode，LED)器件、高频率器件，例如具有异质界面结构的高电子迁移率晶体管(high electronmobility transistor，HEMT)。

随着氮化镓半导体材料的发展，这些使用氮化镓半导体材料的半导体结构应用于更严苛的工作环境中，例如更高频、更高温或更高电压的工作环境。因此，具有氮化镓半导体材料的半导体结构的工艺条件也面临许多新的挑战。

发明内容

本发明内容的一些实施例提供衬底结构，此衬底结构包含衬底、弯曲度(bow)调节层以及硅层。弯曲度调节层位于衬底的上表面上。硅层位于弯曲度调节层上。衬底结构具有总弯曲度值(bow value)，此总弯曲度值位于-20微米(μm)至-40微米的范围内。

本发明内容的一些实施例提供半导体结构的制造方法，此方法包含：形成衬底结构，以及在衬底结构之上形成氮化镓(GaN-based)半导体层。形成衬底结构包含：提供衬底，及在该衬底的上表面上形成弯曲度调节层，以将衬底结构的总弯曲度值调节成为小于50微米。

本发明内容的半导体结构可应用于多种类型的半导体装置，为让本发明内容的特征和优点能更明显易懂，下文特举出应用于高电子迁移率晶体管的实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为让本发明内容的特征和优点能更明显易懂，下文特举不同实施例，并配合所附图式作详细说明如下：

图1A至图1F是根据本发明内容的一些实施例，说明形成半导体结构在各个不同阶段的剖面示意图；

图2A至图2D是根据本发明内容的一些实施例，说明形成衬底结构在各个不同阶段的剖面示意图；

图3是根据本发明内容的一些实施例，显示使用图1E的衬底结构所形成的高电子迁移率晶体管的剖面示意图。

附图标记说明

50～主动区；

100、100'、100”、200、200'～衬底结构；

101、102、202～衬底；

102a、202a～上表面；

102b、202b～下表面；

104～弯曲度调节层；

106～硅层；

108～标记；

110～缓冲层；

112～氮化镓半导体层；

114～氮化镓铝半导体层；

116、126～可流动介电材料垫层；

117～隔离结构；

118～源极/漏极电极；

120～栅极电极；

150～研磨步骤；