JP2006511948A - メサ構造および多重パッシベーション層を備える半導体デバイスならびに関連するデバイスの形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (65)
- 半導体デバイスの形成方法であって、
半導体構造を基板上に形成するステップであって、前記半導体構造が前記基板に対向するメサ表面および前記メサ表面と前記基板の間のメサ側壁を有するメサを画定するステップと、
前記メサ側壁上の少なくとも一部分、および前記メサ側壁に隣接する前記基板上に第1パッシベーション層を形成するステップであって、前記メサ表面の少なくとも一部分には前記第1パッシベーション層がなく、前記第1パッシベーション層は第1材料を含むステップと、
前記第1パッシベーション層上に第2パッシベーション層を形成するステップであって、前記メサ表面の少なくとも一部分には前記第2パッシベーション層がなく、前記第2パッシベーション層は第1材料と異なる第2材料を含むステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記第1パッシベーション層の少なくとも前記メサ表面に隣接する部分には、前記第2パッシベーション層がないことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1と前記第2のパッシベーション層を合わせた厚さが前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1パッシベーション層の厚さが前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記メサ表面上の前記第1および第2のパッシベーション層のない部分にコンタクト層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記コンタクト層上に金属層を形成するステップであって、前記金属層が少なくとも前記第2パッシベーション層上の前記基板に対向する部分に延びることができるステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記金属層および前記コンタクト層が相異なる材料を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記第1パッシベーション層の一部分が前記コンタクト層の表面上の前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記コンタクト層の一部分が、前記第1および/または第2のパッシベーション層の少なくとも一層上の前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第1の材料がアルミニウム酸化膜を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2の材料がシリコン窒化膜を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記半導体構造がP型層およびN型層を含み、前記P型層および/またはN型層の少なくとも一部分が前記メサに含まれることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2パッシベーション層の形成前に、前記メサの少なくとも一部分には前記第1パッシベーション層がないことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2パッシベーション層の形成ステップが、前記第1パッシベーション層上および前記メサ表面上の前記第1パッシベーション層のない部分に前記第2パッシベーション層を形成するステップと、前記第2パッシベーション層内の一部分にホールを形成して前記メサ表面の少なくとも前記第1パッシベーション層のない部分を露出させ前記第1パッシベーション層の前記メサ表面に隣接する部分を露出させるステップとを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記第2パッシベーション層中の一部分への前記ホールの形成ステップが、前記第1パッシベーション層の前記第1材料に対して優先的に前記第2パッシベーション層の前記第2材料をエッチングするエッチング用化学物質を用いて前記第2パッシベーション層をエッチングするステップを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記第1パッシベーション層の形成ステップが前記メサ表面を横切って前記第1パッシベーション層を形成するステップを含み、前記第2パッシベーション層の形成ステップが前記第1および第2のパッシベーション層の両方がメサ表面を横切ってスタックされるように前記メサ表面を横切って前記第2パッシベーション層を形成するステップを含み、前記第2パッシベーション層の形成ステップが前記第1パッシベーション層の前記メサ表面に対向する部分を露出させる前記第2パッシベーション層にホールを形成するステップを含み、前記第1パッシベーション層の形成ステップが前記第2パッシベーション層にホールを形成後、前記メサ表面の少なくとも一部分を露出させる前記第1パッシベーション層にホールを形成するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2パッシベーション層中の一部分への前記ホールの形成ステップが、前記第1パッシベーション層の前記第1材料に対して優先的に前記第2パッシベーション層の前記第2材料をエッチングするエッチング用化学物質を用いて前記第2パッシベーション層をエッチングするステップを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記第1パッシベーション層の形成ステップの前に、前記メサ表面上にコンタクト層を形成するステップが先行することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第2パッシベーション層の形成ステップの後に、前記メサ表面上の少なくとも前記第1および第2のパッシベーション層のない部分にコンタクト層を形成するステップが続くことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 半導体デバイスの形成方法であって、
基板上に半導体構造を形成するステップであって、前記半導体構造がメサ表面および前記メサ表面と前記基板の間の側壁を有するメサを画定するステップと、
前記メサ側壁上および前記メサ側壁に隣接する前記基板上にパッシベーション層を形成するステップであって、前記パッシベーション層がその中にビアホールを有し前記メサ表面の少なくとも一部分には前記パッシベーション層がないようにし、前記ビアホールの第1の部分が第1の幅を有し前記ビアホールの第2の部分が第1の幅と異なる第2の幅を有するように前記ビアホールが階段状プロファイルを画定するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記階段状プロファイルが、前記ビアホールの前記第1および第2の幅を有する前記第1の部分と前記第2の部分の間にプラトー領域を備えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記プラトー部分がほぼ前記基板に平行なことを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記ビアホールの前記第1の幅の前記第1の部分が前記ビアホールの前記第2の幅の前記第2の部分と前記メサ表面の間にあり、前記第2の幅が前記第1の幅より大きいことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記パッシベーション層が第1材料の第1の層と前記第1材料と異なる第2材料の第2の層を含み、前記ビアホールの前記第1の部分が前記第1の層の少なくとも一部分を貫通し、前記ビアホールの前記第2の部分が前記第2の層の少なくとも一部分を貫通することを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記パッシベーション層の形成ステップが、前記第1の層の前記第1材料に対して優先的に前記第2の層の前記第2材料をエッチングするエッチング用化学物質を用いて前記第2材料の前記第2の層をエッチングするステップを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記ビアホールの前記第1の部分が、前記第2材料の前記第2の層の形成前に前記第1の層の少なくとも前記一部分を貫通して形成されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記ビアホールの前記第1の部分が、前記第2材料の前記第2の層の形成後に前記第1の層の少なくとも前記一部分を貫通して形成されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1パッシベーション層の厚さが前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記第1材料がアルミニウム酸化膜を含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記第2材料がシリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記メサ表面上の少なくとも前記パッシベーション層のない部分にコンタクト層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 前記コンタクト層上および前記パッシベーション層上の少なくとも一部分に金属層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記コンタクト層および前記金属層が相異なる材料を含むことを特徴とする請求項32に記載の方法。
- 前記パッシベーション層の一部分が前記コンタクト層上の前記メサ表面に対向する部分に延びることを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記コンタクト層が前記パッシベーション層上の少なくとも前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 前記半導体構造がP型層およびN型層を含み、前記P型層および/または前記N型層が前記メサ中に含まれることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 半導体デバイスであって、
基板と、
メサ表面および前記メサ表面と前記基板の間にメサ側壁を有するメサを画定する、前記基板上の半導体構造と、
前記メサ側壁の少なくとも一部分上および前記メサ側壁に隣接する前記基板上の第1パッシベーション層であって、前記メサ表面の少なくとも一部分には前記第1パッシベーション層がなく前記第1パッシベーション層が第1材料を含む第1パッシベーション層と、
前記第1パッシベーション層上の第2パッシベーション層であって、前記メサ表面の少なくとも一部分には前記第2パッシベーション層がなく前記第2パッシベーション層が第1材料と異なる第2材料を含む第2パッシベーション層とを含むことを特徴とするデバイス。 - 前記第1パッシベーション層の少なくともメサ表面に隣接する部分には前記第2パッシベーション層がないことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記第1と第2のパッシベーション層を合わせた厚さが前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記第1パッシベーション層の厚さが前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項39に記載の半導体デバイス。
- 前記メサ表面上の前記第1および第2のパッシベーション層のない部分にコンタクト層をさらに含むことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層上に金属層をさらに含み、前記金属層が前記第2パッシベーション層上の少なくとも前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項41に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層および前記金属層が相異なる材料を含むことを特徴とする請求項42に記載の半導体デバイス。
- 前記第1パッシベーション層の一部分が、前記コンタクト層の表面上の前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項41に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層の一部分が、前記第1および/または第2のパッシベーション層の少なくとも一層上の前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項41に記載の半導体デバイス。
- 前記第1材料がアルミニウム酸化膜を含むことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記第2材料がシリコン窒化物を含むことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体構造がP型層およびN型層を含み、前記P型層および/またはN型層の少なくとも一部分が前記メサに含まれることを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記第1および第2のパッシベーション層が、前記メサ表面の少なくとも前記第1および第2のパッシベーション層のない部分に隣接する階段状プロファイルを画定することを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 前記第2材料が、所定のエッチング用化学物質を用いて前記第1材料に対して優先的にエッチングされることができる材料を含むことを特徴とする請求項37に記載の半導体デバイス。
- 半導体デバイスであって、
基板と、
メサ表面および前記メサ表面と前記基板の間にメサ側壁を有するメサを画定する、前記基板上の半導体構造と、
前記メサ側壁上および前記メサ側壁に隣接する前記基板上のパッシベーション層とを含み、前記パッシベーション層はその中にビアホールを有し前記メサ表面の少なくとも一部分には前記パッシベーション層がないようにし、前記ビアホールは前記ビアホールの第1の部分が第1の幅を有し前記ビアホールの第1の部分が第1の幅と異なる第2の幅を有するように階段状プロファイルを画定することを特徴とするデバイス。 - 前記階段状プロファイルが、前記ビアホールにおける第1の幅の第1の部分と第2の幅の第2の部分の間にプラトー領域を含むことを特徴とする請求項51に記載の半導体デバイス。
- 前記プラトー部分が前記基板にほぼ平行なことを特徴とする請求項52に記載の半導体デバイス。
- 前記ビアホールの前記第1の幅の前記第1の部分が前記ビアホールの前記第2の幅の前記第2の部分と前記メサ表面の間にあり、前記第2の幅が前記第1の幅より大きいことを特徴とする請求項51に記載の半導体デバイス。
- 前記パッシベーション層が第1材料の第1の層と前記第1材料と異なる第2材料の第2の層を含み、前記ビアホールの前記第1の部分が前記第1の層の少なくとも一部分を貫通し、前記ビアホールの前記第2の部分が前記第2の層の少なくとも一部分を貫通することを特徴とする請求項51に記載の半導体デバイス。
- 前記第1パッシベーション層が前記メサの厚さより大きいことを特徴とする請求項55に記載の半導体デバイス。
- 前記第1材料がアルミニウム酸化膜を含むことを特徴とする請求項55に記載の半導体デバイス。
- 前記第2材料がシリコン窒化膜を含むことを特徴とする請求項55に記載の半導体デバイス。
- 前記第2材料が所定のエッチング用化学物質を用いて前記第1材料に対して優先的にエッチングされることができる材料を含むことを特徴とする請求項55に記載の半導体デバイス。
- 前記メサ表面上の少なくとも前記パッシベーション層のない部分にさらにコンタクト層を含むことを特徴とする請求項51に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層上および前記パッシベーション層上の少なくとも一部分に金属層をさらに含むことを特徴とする請求項60に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層および前記金属層が相異なる材料を含むことを特徴とする請求項61に記載の半導体デバイス。
- 前記パッシベーション層の一部分が前記コンタクト層上の前記メサ表面に対向する部分に延びることを特徴とする請求項60に記載の半導体デバイス。
- 前記コンタクト層が前記パッシベーション層の少なくとも前記基板に対向する部分に延びることを特徴とする請求項60に記載の半導体デバイス。
- 前記半導体構造がP型層およびN型層を含み、前記P型層および/または前記N型層の少なくとも一部分が前記メサに含まれることを特徴とする請求項51に記載の半導体デバイス。
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