在异质衬底上制造半导体结构的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105745769A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201380081120.2(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2013.12.2372002代理人陈松涛韩宏(85)PCT国际申请进入国家阶段日2016.05.23(51)Int.Cl.H01L33/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0776222013.12.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/099689EN2015.07.02(71)申请人英特尔公司地址美国加利福尼亚(72)发明人B·舒-金S·R·塔夫脱V·H·勒S·达斯古普塔S·H·H·宋S·K·加德纳M·V·梅茨M·拉多萨夫列维奇H·W·田权利要求书2页说明书10页附图8页(54)发明名称在异质衬底上制造半导体结构的方法(57)摘要公开了一种用于在具有多深宽比掩模的异质衬底上形成无缺陷半导体结构的技术。多深宽比掩模包括形成在衬底上的第一层、第二层和第三层。第二层具有比分别在第一层中的第一开口和第三层中的第三开口要宽的第二开口。全部三个开口以公共中心轴为中心。从衬底的顶部表面生长半导体材料，并且横向地生长到第二开口内的第一层的顶部表面上。通过将第三层用作为蚀刻掩模，来蚀刻被布置在第三开口内并且位于第三开口的垂直下方的半导体材料，以使得横向地溢出到第一层的顶部表面上的保留材料形成保留结构。CN105745769ACN105745769A权利要求书1/2页1.一种形成半导体结构的方法，包括：在衬底上形成包括第一层、第二层和第三层的掩模；所述第一层具有暴露所述衬底的顶部表面的第一开口，所述第一开口具有第一宽度和第一侧壁；所述第二层具有暴露所述衬底的所述顶部表面以及所述第一层的顶部表面的第二开口，所述第二开口具有第二宽度和第二侧壁，所述第二宽度大于所述第一宽度；并且所述第三层具有暴露所述衬底的所述顶部表面的第三开口，所述第三开口具有第三宽度和第三侧壁，其中，所述第一开口、所述第二开口和所述第三开口以公共中心轴为中心；从所述衬底的所述顶部表面生长半导体材料，并且横向地生长至所述第一层的所述顶部表面上；以及通过将所述第三层用作为蚀刻掩模，来蚀刻被布置在所述第三开口内并且在所述第三开口的垂直下方的所述半导体材料，以使得横向地溢出至所述第一层的所述顶部表面上的所述半导体材料形成保留结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在衬底上形成包括第一层、第二层和第三层的所述掩模包括：将所述第一层、所述第二层和所述第三层沉积在所述衬底上，所述第二层形成在所述第一层上方并且在所述第三层下方；形成通过所述第一层、所述第二层和所述第三层的初始开口；以及利用对所述第一层和所述第三层具有选择性的蚀刻工艺，从所述初始开口内蚀刻所述第二层。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：去除所述第二层和所述第三层；将电介质材料均厚沉积在所述衬底的所述顶部表面、所述第一层的所述顶部表面、所述第一侧壁以及所述保留结构的暴露的表面上；以及将所述电介质材料平坦化至所述保留结构的顶部表面。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：去除所述电介质材料的一部分，以暴露所述保留结构的顶部表面以及所述保留结构的两个相对侧壁的一部分。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述平坦化形成所述保留结构上的平坦的顶部表面。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体材料包括由以下各项构成的组中的至少一种元素：III-V半导体材料、镓、氮、锗和硅。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述半导体材料包括GaN。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述半导体材料包括SiGe。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底包括硅。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一层、所述第二层和所述第三层是金属层。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一层、所述第二层和所述第三层是电介质层。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二层包括与所述第一层和所述第三层的2CN105745769A权利要求书2/2页材料不同的材料。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二层能够相对于所述第一层和所述第三层被选择性地蚀刻。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二层包括氮化硅，并且所述第一层和所述第三层包括二氧化硅。15.根据权利要求1所述的方法，其中，蚀刻所述半导体材料的是各向异性的蚀刻工艺。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三宽度等于所述第一宽度。17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三宽度大于所述第一宽度。18.一种半导体结构，包括：第一层，所述第一层被布置在衬底上，所述第一层具有暴露所述衬底的顶部