包括III-V 族化合物半导体层的半导体器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103094320A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103094320103094320A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201210344919.3(22)申请日2012.09.17(30)优先权数据10-2011-01124962011.10.31KR(71)申请人三星电子株式会社地址韩国京畿道(72)发明人李商文申在光曹永真(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人李昕巍(51)Int.Cl.H01L29/10(2006.01)H01L29/78(2006.01)H01L21/336(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称包括III-V族化合物半导体层的半导体器件及其制造方法(57)摘要本发明提供包括III-V族材料的半导体器件及其制造方法。半导体器件包括：硅基板，包括孔；硬掩模，在基板上围绕孔形成；第一材料层，填充在孔内并形成在硬掩模上；上材料层，形成在第一材料层上；和器件层，形成在上材料层上，其中第一材料层是III-V族材料层。III-V族材料层可以是III-V族化合物半导体层。上材料层可以是第一材料层的一部分。上材料层可以使用与第一材料层相同的材料或不同的材料形成。CN103094320ACN103942ACN103094320A权利要求书1/2页1.一种半导体器件，包括：硅基板，包括孔；硬掩模，在所述基板上围绕所述孔形成；第一材料层，填充在所述孔内并形成在所述硬掩模上；上材料层，形成在所述第一材料层上；和器件层，形成在所述上材料层上，其中所述第一材料层是III-V族材料层。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述III-V族材料层是III-V族化合物半导体层。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述上材料层是所述第一材料层的一部分。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述上材料层使用与所述第一材料层相同的材料或不同的材料形成。5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括形成在所述第一材料层与所述上材料层之间的缓冲层。6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：第一势垒层，形成在所述第一材料层与所述上材料层之间；和第二势垒层，形成在所述上材料层上。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述器件层包括鳍场效应晶体管、太阳能电池、发光二极管或激光二极管。8.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述缓冲层使用与所述第一材料层相同的材料或不同的材料形成。9.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述第一势垒层和第二势垒层通过使用带隙大于用于形成所述上材料层的材料的带隙的材料形成。10.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述第一势垒层和第二势垒层通过使用与所述第一材料层相同的材料或不同的材料形成。11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中填充在所述孔中的所述第一材料层包括空的空间。12.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述器件层包括鳍场效应晶体管、太阳能电池、发光二极管或激光二极管。13.根据权利要求6所述的半导体器件，其中所述器件层包括鳍场效应晶体管、太阳能电池、发光二极管或激光二极管。14.一种制造半导体器件的方法，该方法包括：在硅基板的上表面上形成用于暴露所述上表面的一部分的硬掩模；在所述基板的所述暴露部分中形成孔；在所述硬掩模上生长第一材料层以填充所述孔；在所述第一材料层上生长上材料层；和在所述上材料层上形成器件层，其中所述第一材料层是III-V族材料层。2CN103094320A权利要求书2/2页15.根据权利要求14所述的方法，其中所述III-V族材料层是III-V族化合物半导体层。16.根据权利要求14所述的方法，其中所述上材料层使用与所述第一材料层相同的材料或不同的材料生长。17.根据权利要求14所述的方法，其中所述上材料层是所述第一材料层的一部分，且其中依次生长所述第一材料层和所述上材料层。18.根据权利要求14所述的方法，其中所述器件层包括鳍场效应晶体管、太阳能电池、发光二极管或激光二极管。19.根据权利要求14所述的方法，还包括：平坦化所述第一材料层的上表面；在所述第一材料层的平坦化的上表面上生长缓冲层；和在所述缓冲层上生长上材料层。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述缓冲层使用与所述第一材料层相同的材料或不同的材料生长。21.根据权利要求14所述的方法，还包括使用带隙大于用于形成所述上材料层的材料的带隙的材料在所述第一材料层与所述上材料层之间生长第一势垒层。22.根据权利要求21所述的方法，还包括使用带隙大于用于形成所述上材料层的材料的带隙的材料在所述上材料层上生长第二势垒层。23.根据权利要求21所述的方法，其中