TWI338320B - Methods of forming semiconductor devices including mesa structures and multiple passivation layers and related devices - Google Patents

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David T Emerson
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Description

1338320 玖、發明說明： 【相關申_請案】’ 本專利申請案要求下列專利申請案之利益：2002年1 2月 20曰提出之美國臨時專利申請案第60/435，2 1 3號，標題為 「Laser Diode With Self-Aligned Index Guide And Via」； 2002年12月20日提出之美國臨時專利申請案第60/434,914 號，標題為「Laser Diode With Surface Depressed Ridge Waveguide」；2〇02年12月20日提出之美國臨時專利申請案 第 60/434,999號，標題為「Laser Diode with Etched Mesa Structure」；以及2002年12月20日提出之美國臨時專利申請 案弟 60/435,211 號，標題為「Laser Diode With Metal Current Spreading Layer」。以上臨時專利申請案揭示之内容均以引 用方式整個併入本文中。 本發明還與下列專利申請案相關：與本份專利申請案同 時提出申請之美國專利申請案第_號（律師檔案號碼 5308-281) ’ 標題「Methods Of Forming Semiconductor Devices Having Self Aligned Semiconductor Mesas and Contact Layers And Related Devices」（形成具有自對準半 導體平台及接觸層之半導體裝置之方法及相關裝置）；與本 份專利申請案同時提出申請之美國專利申請案第_號 (律師檔案號碼 5308-280)，標題「Methods Of Forming Semiconductor Mesa Structures Including Self-Aligned Contact Layers And Related Devices」（形成包括自對準接 觸層之半導體平台結構之方法及相關裝置）；以及與本份專
90255.DOC 1338320 利申請案同時提出申請之美國專利申請案第______號（律 師檔案號_碼 5308-2&3)，標題「Methods Of Forming Electronic
Devices Including Semiconductor Mesa Structures And Conductivity Junctions And Related Devices」（开》成包括半導 體平台結構及導電連接之電子裝置之方法及相關裝置）。以 上美國專利申請案揭示之内容均以引用方式整個併入本文 中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子學領域’具體而言，本發明係關於形 成半導體裝置及相關結構之方法。 【先前技術】 雷射是一種由於光子之受激發射而產生同調單頻光 (coherent monochromatic light)之光束的裝置。光子之受激 發射還會產生光學增益，而導致雷射產生之光束具有高光 學能量。有數種材料均能夠產生雷射發光效應（lasing effect) ’而且包括某高純度晶體（紅寶石為常見的實例卜半 導體、某些類型之破璃、某些氣體（包括二氧化碳、氦、氬 及氖）以及某些電漿。 最近，已發展出半導體材料之雷材，因此充分利用小型 尺寸、低成本及通常與半導體裝置相關的其他優點。在半 導體技術領域中，光子扮演主要角色的裝置稱為「光子」 裝置或「光電」裝置。其次，光子裝置包括發發光二極體 (LEDs)、光偵測备、光生伏特（ph〇t〇v〇itaic)裝置及半導體 雷射。
90255.DOC 1338320 半導m呈射與其他雷射相似處在於，發射之輻射具有空 間與時間-時間同調性（spaUal and temporal coherence)。如 斤I 运射無射具南度單頻（highly monochromatic)， =就是說屬於窄頻寬，並且還會產生高度指向性光束。但 疋，半導體雷射在多方面上不同於其他雷射。例如，在半 導8豆吊射中，i子轉變（quantum與材料之價帶 屬性（band property)相關；半導體雷射的尺寸可能非常緊密 ，而會具有非常窄的主動區;或，以及較大的光束離散；接 、 面媒體的屬性可能會極度影#半導體雷射的特性；以及冑 ·. 於P-N接面型雷射而言，會藉由將正向電流傳遞通常二極 體本身來產生雷射發光作用。整體而言，半導體雷射可提 供極尚效率之系統，並且可藉由調變整個裝置引導的電流 加以控制。此外，因為半導體雷射具有極短之光子有效期 限，所以可用來產生高頻調變。#次，％密的尺寸及此類 高頻調變的能力促使半導體雷射成為適用於光纖通信的重 要光源。 廣泛而1：，半導體雷射的結構應提供用以建立可發生光 H 放大之共振腔（reS〇nant CaVlty)的光侷限（〇ptical c〇nfinemem) · ，以及用以產生促使受激發射發生之高電流密度的電侷限 ： (electrical confinement)。此外，為了產生雷射效應（輻射受 激發射），半導體可能是一種直接能隙（direct “η##)材料 ，而不是間接能隙材料。如熟悉半導體特性者所知，在直 接能隙材料中，從價電帶（valence band)轉變成導電帶 (conducUon band)的電子轉變不需要改變電子晶格動量
90255.DOC 1338320 (crystal momentum卜坤.化鎵及氮化鎵是直接能隙半導體之 貫例。在_間接能隙半導體中，有另一種狀況存在；即，價 電帶與導電帶之間的電子轉變需要改變電子晶格動量。矽 及碳化矽是此類間接半導體的實例。
Sze, Physics of Semiconductor Devices 第二版（1981)第 704頁至第742頁中提供半導體雷射之理論、結構及運作的 有用解說，文獻中包括光侷限及電侷限之說明，這些頁之 内容以引用方式整個併入本文中。 如沐悉LED及雷射等光學裝置技術者所知，一既定半導 體材料可產生之電磁輻射（即，光子）的頻率可能是材料頻 帶之作用。頻帶愈小’產生的能量愈低，波長光子愈長； 而材料頻帶愈大’產生的能量愈高’波長光子愈短。例如 ’常運用在雷射的一種半導體為磷化鋁銦鎵（AllnGaP)。因 此’這項材料的頻帶（實際上’頻帶範圍取決於所含之每项 元素的mole(摩爾）或atomic(原子）分數），AlInGaP可產 生的光線可能被限制在可見光光譜的紅色光部分，即，约 600至700奈米（nm)。為了產生具有光譜之藍色光或紫外光 部分波長的光子，可使用具有相對大頻帶的半導體材料。 第三族氮化物材料（例如，氮化鎵（GaN)、三元合金氮化銦 鎵（InGaN)、氮化鋁鎵（AlGaN)及氮化鋁銦（AlInN)以及四元 合金氮化鋁鎵銦（AlInGaN))都是適用於藍色光或紫外光雷 射的受注目的候選材料，這是因為這些材料都具有相對高 的頻帶（就GaN而言，室溫下為3.36)。因此，已證實以第三 族氮化物為基礎的雷射二極體發射370至420 nm範圍内的
90255.DOC 光線。 . 數項失同讓渡之專利及共同申諳之專利申請案同樣揭示 光電裝置之設計及製造。例如，美國專利案號6,459,100、 6,373,077 ' 6,201,262 ' 6,187,606 ' 5,9 1 2,477 及 5,4 1 6,342 中發表各種以氮化鎵為基礎之光電裝置的方法及結構。美 國專利第5,838,706號發表低應力雷射二極體結構。發佈之 美國專利第20020093020及第20020022290號發表適用於氮 化物為基礎之光電裝置的磊晶結構。下列美國專利申請案 說明各種金屬接觸結構及接合方法（包括覆晶接合方法）： 發佈之美國專利申請案第200201 23 164號及發佈之美國專 利申請案第 030045015號，標題為「Flip Chip Bonding of
Light Emitting Devices and Light Emitting Devices Suitable for Flip-Chip Bonding」；發佈之美國專利申請案第 20030042507號，標題為「Bonding of Light Emitting Diodes
Having Shaped Substrates and Collets for Bonding of Light Emitting Diodes Having Shaped Substrates」；以及發佈之美 國專利申請案第200300 15721號，標題為「Light Emitting Diodes Including Modifications for Submount Bonding and Manufacturing Methods Therefor」。美國專利第 6,475,889 號中說明乾式蝕刻法方法。下列美國專利申請案說明適用 於氮化物光電裝置之鈍化方法：美國專利申請案序號第 08/920,409號，標題為「Robust Group III Light Emitting Diode for High Reliability in Standard Packaging Applications」； 以及發佈之美國專利申請案序號第20030025 121號，標題為 90255.DOC -10- 1338320
Robust Group III. Light Emitting Diode for High Reliability in Standard Packaging Applications」。下列美國 專利申請案說明適合運用在氮化物雷射二極體之主動層結 構：發佈之美國專利申請案序號第2003000641 8號，標題為 Group III Nitride Based Light Emitting Diode Structures with a Quantum Well and Superlattice, Group III Nitride Based Quantum Well Structures and Group III Nitride Based Superlattice Structures」；以及發佈之美國專利申請案序號 第」。前面提及之所有專利、專利申請案及發佈之專利申請 案的内容均以引用方式整個併入本文中。 施加至含一半導體雷射之電子裝置表面的應力及/或壓 力會損壞用於提供該雷射及/或電氣耦合的半導體結構。 【發明内容】 根據本發明具體實施例，形成一半導體裝置之方法可包 括：在一基板上形成一半導體結構，其中該半導體結構界 定一平台，該平台具有一位於（即，遠離）該基板對面之平 台表面及介於該平台表面與該基板之間的多個平台側壁。 可在該等平台側壁之至少多個部分上及鄰接該等平台側壁 之该基板上形成一第一鈍化層，其中該平台表面之至少一 邵分上無該第一鈍化層，以及其中該第一鈍化層包含一第 一材料。此外，可在該第一鈍化層上形成一第二鈍化層， 其中該平台表面之至少一部分上無該第二鈍化層，以及其 中該第二鈍化層包含一不同於該第一材料之第二材料。 另外，鄰接該平台表面的該第一鈍化層之至少—部分可
90255.DOC -11 - 1338320 能無孩第二鈍化層，以及該第一鈍化層加上該第二鈍化層 的組合厚.度可大於該平台的厚度。具體而言，肖第一鈍化 層的厚度可大於該平台的厚度…卜，可在該平台表面之 無菽第-鈍化層iL無該第二鈍化層❸一部 > 上形成一接觸 層’以及可在該接觸層上形成一金屬層，纟中該金屬層延 伸在位於孩基板對面之該第二鈍化層之至少一部分上。另 外，遠金屬層及遠接觸層可包含不同材料。 忒第一鈍化層又一邵分可延伸在位於該基板對面之該接 觸層表面之一部分上，或是在替代方案中，該接觸層之/ 部分可延伸在位於該基板對面之該第一鈍化層及/或該第 二鈍化層中至少一鈍化層的一部分上。該第一鈍化層可包 含氧化鋁，而該第二鈍化層可包含氮化矽◊此外，該導體 結構可包括一 P型層及—N型層，其中該平台包括該p型層 及/或該N型層之至少一部分。 在形成該第二鈍化層前，該平台表面之至少一部分可能 無該第一鈍化層。具體而言，可在該第一鈍化層上以及在 該平台表面之無該第一鈍化層的至少—部分上形成該第二 鈍化層。此外’可在用於曝露該平台表面之無該第一鈍化 層之至少一邵分以及用於曝露鄰接該平台表面之該第一鈍 化層之多個部分的該第二鈍化層之一部分中形成一洞孔。 另外’可橫跨該平台表面上形成該第一鈍化層，以及可 橫跨該平台表面上形成該第二鈍化層，促使橫跨該平台表 面上堆疊該第一鈍化層及該第二鈍化層。接著，在該第二 鈍化層中形成一洞孔以曝露該第一鈍化層之多個部分，並 90255.DOC -12· 且在送第二純化層中形.成該洞孔之後，在該第一鈍化層中 ^成另同孔以曝露該平台表面之至少一部分。在形成該 第純化層之前’可在該十台表面上形成一接觸層。在替 代方衣中’在形成該第二鈍化層之後，可在該平台表面之 。亥第赴化層且無該第二鈍化層的至少多個部分上形成 一接觸層。 根據本發明附加具體實施例，形成一半導體裝置之方法 可包括；y- •在—基板上形成一半導體結構，其中該半導體結 構界定一in. . 十0 ’該平台具有一平台表面及介於該平台表面 Λ居基板之間的多個平台側壁。可在該等平台側壁上及鄰 接这等平台側壁的該基板上形成一鈍化層，並且該鈍化層 中可具有一通道孔’促使該平台表面之至少一部分無該鈍 化層。具體而言，該通道孔可界定一梯階輪廓，促使該通 道孔的一第一部分具有一第一寬度，且該通道孔的—第二 部分具有一不同於該第一寬度之第二寬度。 該梯階輪廓可包括一介於該通道孔之具有第一寬度的該 第一部分與該通道孔之具有第二寬度的該第二部分之間的 高原區，並且該高原區可實質上平行於該基板。該通道孔 之具有第一寬度的該第一部分可能係位於該通道孔之具有 第二寬度的該第二部分與該平台表面之間，並且該第二寬 度可大於該弟一見度。遠純化層可包括'一由第一材料組成 之第一層以及一由不同於該第一材料之第二材料组成之第 二層’並且該通道孔之該第一部分可能穿過該第一層之至 少一部分，以及該通道孔之該第二部分可能穿過該第二層 90255.DOC -13- 1338320 t至少一部分。具體而言，該第一鈍化層的厚度可大於該 平台的厚度。此外，該第一鈍化層可包含氧化鋁，而該第 -一純化層可包含氮化碎。
還可在該平台表面之無該鈍化層的至少一部分上形成一 接觸層，以及在該接觸層上及該鈍化層之至少多個部分上 形成一金屬層。該接觸層及該金屬層可包括不同材料，並 且琢鈍化層之一部分可延伸至位於該平台表面對面的該接 觸層之邛分上。在替代方案中，該接觸層可延伸在位於 該基板對面之該鈍化層之至少一部分上。另外，該導體結 構可包括-p型層及—N型層’其中該平台中包括該p型層 及/或該N型層之至少一部分。 根據本發明附加具體實施例，—種半導體裝置可包括一 半導體結構’其位基板上，纟中該半導體結構界定一 平台，該平台具有一平台表面及介於該平台表面與該基板 之間的多個平台側壁…第—鈍化層，其可位於該等平台 側壁（至少多個部分上及鄰接該等平台側壁之該基板上，
其中孩平台表面之至少一部分上無該第一鈍化層，以及其 中該第一鈍化層包含-第-材料。-第二鈍化;I，其可位 於"衾第紹匕層上，其中該平台表面之至少-部分上無該 弟二鈍化層’以及其中該第二鈍化層包含一不同於該第一 材料之第二材料。 鄰接該平台表面的該第 第二鈍化層’以及該第一 厚度可大於該平台的厚度 一鈍化層之至少一部分可能無該 鈍化層加上該第二鈍化層的組合 。另外，該第一純化層的厚度可
90255.DOC • 14 - 1338320 大於該平台的厚度。.. 該半導_體裝置還可包括一接觸層，其位於該平台表面之 無該第一鈍化層且無該第二鈍化層的一部分上，其中該金 屬層延伸在位於該基板對面的該第二鈍化層之至少—部分 上。另外’該金屬層及該接觸層可包含不同材料。該第— 鈍化層之一部分可延伸在位於該基板對面之該接觸層表面 足一部分上，或是在替代方案中，該接觸層之一部分可延 伸在位於茲基板對面之該第一鈍化層及/或該第二鈍化層 中至少一鈍化層的一部分上。 該第一鈍化層之第一材料可包含氧化鋁，而該第二鈍化 層之第二材料可包含氮化矽。此外，該導體結構可包括— P 土層及N型層，其中該平台包括該p型層及/或該N型層 之至 > 部刀。另外，該第一純化層及該第二純化層可界 定梯階輪廓，該梯階輪廓鄰接該平台表面之無該第一鈍 化層且無該第二鈍化層的至少一部分。 根據本發明附加具體實施例，一種半導體裝置可包括一 半導&結構，其位於一基板上，其中該半導體結構界定一 平台，茲平台具有一平台表面及介於該平台表面與該基板 足間的多個平台側壁。該半導體裝置還可包括一鈍化層， 其位於該等平台側壁上以及位於鄰接該等平台側壁之該基 2上。具體而言，該鈍化層中可具有一通道孔，促使該平 口表面疋至少—部分無該鈍化層，其中該通道孔界定一梯 階輪廓，促使該通道孔的一第一部分具有—第一寬度，且 二C道孔的—第二部分具有—不同於該第—寬度之第二寬
90255.DOC •15- 1338320 度。 ，. 該梯陂輪廓可包括一介於該通道孔之具有第一寬度的該 第一部分與該通道孔之具有第二寬度的該第二部分之間的 高原區’並且該南原區可實質上平行於該基板。此外，該 通道孔之具有第一寬度的該第一部分可能係位於該通道孔 之具有第二寬度的該第二邵分與該平台表面之間，並且該 第二寬度可大於該第一寬度。 該鈍化層可包括一由第一材料組成之第—層以及一由不 同於該第一材料之第二材料組成之第二層，並且該通道孔 之該第-部分可能穿過該第—層之至少一部分，以及該通 道孔之該第二部分可能穿過該第二層之至少一部分。該第 —純化層的厚度可大於該平台的厚度，該第一鈍化層之第 -材料可包含氧魅，而該第二缝層之第二材料可包含 氮化矽。 ^該半導體裝置還可包括—接觸層，其位於該平台表面之 無該純化層的至少—部分上；以及—金屬I，其位於該接 觸層上及該純化層之至少多個部分上，並且該金屬層及該 接觸層可包含不同材料。該純化層之—部分可延伸在位於 及平σ表面對面《H接觸層之—部分上，或是在替代方案 :：接觸層可延伸在位於該基板對面之該鈍化層之至少 i 此外，違導體結構可包括一 P型層及一 N型層， 其中孩平台包括該P型層及/或該N型層之至少一部分。 【實施方式】 見在將參考用以呈現本發明較佳具體實施例的附圖來詳
90255.DOC -16- 1338320 細說明本發明。然而”本發明可運用不同形式具體化，並 JL不應視-為限於本文中提出的具體實施例。 些具體貫施例以徹底且完整發表本發明’ 北丑將本發明的 範^之傳達給熟知技藝人士。在圖式中，基於清楚明白 考量而绔大層及區域的厚度。還應明白，冬 Γ^ ^ @ +層聲稱係 「位於另一層或基板上」時，可能為直接在另一層上戈。 能有介於層間的中間層。還應明白，當將_元：聲：： 「耦接」或：連接」另一元件時，可能為直接耦接或 另-元件’或可能有介於元件間的中間元件。整份說明金 中相似的數字代表相似的元件。另外，本文中會使用相： 用詞「垂直」1「水平」來描述如圖所示之相對於基板或 基底層的關係。應明白，這些用詞預定涵蓋除圖中所描给 之定位外的不同裝置定位。 61 如第m族氮化物材料mv族材料可能係以接雜如 鼓等?雜質之p型材料所製成。然而，P型氮化物半導體合 具有相對低的載體活化率（earneraetivati()n rate)及相對低 的載體遷移率㈣⑽_billtyh據此，p型氮化物半㈣ 材枓具有相對高電阻率。因為雷射二極體需要相對高的電 7準以提供雷射發光條件’所以有助於P型氮化物半導 fla材料儘可能覆蛊更多表面的歐姆接觸。 形成雷射二極體可包括蚀刻一平台狹長地帶至一彻 t之羞晶層。因為該平台狹長地帶可能相"(寬度約; Γ之級數），所以該平台狹長地帶不具有高度的機械穩定 性，並且在後續製造步驟（例如，棒式塗佈（ba"。
90255.DOC -17· 黏晶（dw attach)、晶片接合（wafer b〇nding)等等）期間可能 相田备易_扣壞该平台狹長地帶。可能會在半導體材料的渠 溝及/或具有深度大於或等於平台高度之渠溝的基板内形 成一平台狹長地帶，以提供機械穩定性及/或保護。 如圖1所示，根據本發明具體實施例之結構可提供半導 體平台狹長地帶之機械保護。另外，可使用相對可重複且 精確的步驟來製造如圖丨所示之結構。根據本發明具體實 施例，一半導體裝置可包括一基板12 '一含一平台2〇之磊 晶半導體結構14、-第一純化層3〇、—第二純化層4〇、多 個歐姆接觸層26和27以及一金屬覆蓋層5〇。另外，該磊晶 半導體結構14可包括第ΠΙ_ν族合成物半導體材料’例如， 第ΙΠ族氮化物合成物半導體材料。該等歐姆接觸層％和27 可包括一金屬層，例如，鎳（Ni)、鈦（Ti)、鉑（pt)及/或鈀（pd) 。忒金屬覆盍層50可包括一金屬層，例如，鎳（N〇 '金（Au) 、鉑（Pt)、鈦（Ti)、鎢（W)、鉬（Mo)、釦（Ta)及 / 或鈀（pd)及 / 或。 在某些具體實施例中，該基板12可包括基板材料，例如 具有如2H、4H、6H、8H、15R及3C等多型型碳化矽； 監寶石；氮化鎵；及/或氮化鋁。另外，該基板12可導電以 提供一「垂直」裝置，此類「垂直」裝置具有一通過該磊 晶半導體結構14及該基板12的「垂直」電流路徑。在替代 方案中’該基板12可能是絕緣或半絕緣，其中會將該等歐 姆接觸備製在該基板的同邊，以提供一「水平」裝置。在 一「水平」裝置也可使用導電基板。另外，用詞r基板」 90255.DOC -18- 1338320 可被定義為包括用於製造該半導體結構14之半導體材料的 非圖案.化部分’及/或可能沒有沒有一種在該基板丨2與該 半導體結構1 4之間轉變的材料。 將该县晶半導體結構I 4的多個部分加以分割成一平台狹 長地帶’例如，為了提供光侷限及電流侷限。如圖所示， 僅有該產晶半導體結構14之一部分被包含在該平台20中。 例如，該蟲晶半導體結構14可包括一 p型層及一 N型層，並 且該平台20中可包括該p型層及該n型層之一或兩者的多 個部分。根據特定具體實施例’該磊晶半導體結構丨4可包 括N型層（鄰接該基板12)及一p型層（位於該基板12對面） 。孩平台可包括該P型層之多個部分且不包括該N型層，包 括該P型層之所有部分且包括該層之多個部分（非所有 部分），或包括該P型層之所有部分且包括該N型層之所有 刀（促使该平台2 0的多個側壁延伸至該基板1 2)。 如與本份專利申請案同時提出申請之美國專利申請案 第 '-號（律師檔案號碼5308-281)中的詳細說明所述 ，可形成非均勻厚度之磊晶半導體材料，並且可藉由選擇 性蝕刻該磊晶半導體材料來形成該平台2〇。另外，可藉由 用於形成該平台之蝕刻深度來決定該平台20的厚度。^據 本發明具體實施例，平台的蝕刻深度（以及結果之平台厚 度）可能在約0.1至5微米範圍内，並且根據額外具體實^ ，可能不大於約2.5微米。此外，介於該等平台側壁之間的 該平台表面20B的寬度可能在約1至3微米範圍内。如圖^所 示’可在該平台表面細之一部分上形成該歐姆接觸層Μ 90255.DOC -19· 1338320 。另外，該平台的表面部分可能是一 p型半導體材料。 該第一_鈍化層30可保護及隔離含該平台20的該磊晶半導 體結構14。例如，該第一純化層3 0可包括一層絕緣材料， 例如，二氧化矽、氮化矽、氧化鋁及/或其組合，並且可使 用沈積技術來形成該弟一純化層3 0 ’例如，電聚增強型化 學氣體沈積（PECVD)、低壓化學氣體沈積（LPCVD)、化學 氣體沈和（C V D) '滅鍵及/或電子束备鑛。另外，可按昭 如下列與本份專利申請案同時提出中請之美國專利申請 案中的討論内容來製造該第一純化層：美國專利申請案 第-號（律師檔案號碼5308-280)及/或美國專利申請 术弟--—號（律師標案號碼5 3 0 8 - 2 8 1)。這兩分專利申請 案揭示之内容均以引用方式整個併入本文中。 例如’遠第一純化層40可包括一層絕緣材料，例如，二 氧化矽、氮化矽、氧化鋁及/或其組合，並且另外，可使用 沈積技術來形成邊第一純化層’例如，電槳增強型化學氣 體沈積（PECVD)、低壓化學氣體沈積（LpcvD)、化學氣體 沈積（CVD)、濺鍍及/或電子束蒸鍍。根據本發明特定具體 實施例，-鈍化層可由第一材料組成，而該第二鈍化 層可由不同於該第一材料之第二材料組成。據此，對於一 或多項蝕刻化學而言，豸第一鈍化層可提供相對於該第二 鈍化層的蝕刻選擇性。換言 化層40的影響大於對該第一 第二純化層之一部分中形成 該第一純化層。根據特定具 之’暮些蝕刻化學對該第二鈍 純化層的影響，以至於可在該 〔道孔42，而不會顯著|虫刻 體貫施例，該第二鈍化層40可
90255.DOC -20- 1338320 包含一層氮化矽，而該第一鈍化層30可包含一層氧化鋁。 在某生具體實施例中，該第二鈍化層40的厚度足以使該 第一鈍化層之在該基板對面的表面實質上高於該平台2〇之 相對於該基板1 2的上方表面20B。在替代方案中，該第一 純化層30加上該第二純化層40的組合厚度可大於該平台2〇 的尽度’而足以為该平台2 0提供機械穩定性及保護β根據 特定具體實施例’該第一鈍化層的厚度可在約〇丨至2微米 範圍内’而έ亥第二鈍化層4 0的厚度可在約〇. 1至5微米範圍 内。 可在形成該第一鈍化層30及/或該第二鈍化層4〇之前或 <後’在該平台表面20Β分上形成該歐姆接觸26。該歐姆 接觸層26可實質上橫跨介於該等平台側壁2〇 a之整個平台 表面20B寬度延伸，及/或該第一鈍化層3〇之多個部分可在 該基板對面之該歐姆接觸層26的多個部分上延伸。在替代 方案中，該第一鈍化層30之多個部分可直接在該平台表面 上延伸，及/或該歐姆接觸層之多個部分可在該平台表面 20B對面之寬度該第一鈍化層3〇之多個部分上延仲。 一穿過該第二鈍化層40之通道42可曝露該歐姆接觸層26 之夕個部分以及鄰接遠歐姆接觸層2 6之該第一純化層3 〇之 多個部分。該金屬覆蓋層5〇可橫跨該第二鈍化層4〇延伸， 曝露該第一鈍化層30之多個部分及/或該歐姆接觸層26之 多個部分。據此，該金屬覆蓋層5〇可透過該通道42而接觸 於姆接觸層26。该金屬覆蓋層5〇可包括一層金屬，例 如，鎳（Ni)、金（Au)、鉑（Pt)、鈦（Ti)、鎢（w)、鉬（M〇)、鈕 90255.DOC •21 · 1338320 (Ta)、鈀（Pd)及/或其組合。 此外，_該通道42之寬度大於該平台表面2〇B之寬度，以 至於該通道42之多個側壁隔離於該等平台側壁20A。根據 特足具體實施例’該通道42的厚度為約5至15微米範圍内。 據此’施加至該鈍化層40表面的應力及/或壓力可被導向為 遠離該平台20。另外’該通道42所曝露之該鈍化層3〇之多 個部分及平台20可被周圍的第二鈍化層4〇保護以防外部應 力。 根據本發明特定具體實施例，一種半導體裝置可包括一 半導體結構（例如，磊晶半導體結構丨4)，用於界定一平台 2〇 ’該平台20具有一位於該基板12對面之平台表面2〇]β及 介於該平台表面20B與該基板丨2之間的多個平台側壁2〇a 。一第一鈍化層30可被備製在該等平台側壁2〇A之至少多 個部分上及鄰接該等平台側壁2〇A之該基板丨2上，其中該 平台表面20B之至少一部分上無該第一鈍化層3〇。可在該 第純化層30備製一第二鈍化層40，其中該平台表面20B 的至少一部分無該第二鈍化層4(^另外，該第一鈍化層及 該第二鈍化層可包含不同材料。此外，一金屬覆蓋層可被 備製在孩第二鈍化層40上、該第一鈍化層3〇之無該第二鈍 化層40的多個部分上以及該平台表面2〇B之無該第一鈍 化層且捭該第—鈍化層的多個部分上。一歐姆接觸層26可 被備製在該金屬覆蓋層5〇與該平台表面2〇B之間，並且該 歐姆接觸層26及該金屬覆蓋層5〇可包含不同材料。 根據本發明附加具體實施例，一種半導體裝置可包括一
90255.DOC -22- 1338320 半導體結構1 4，其位於一基板1 2上’其中該半導體結構1 4 界足一平台表面20B及介於該平台表面20B與該基板12之 間的多個平台側壁2〇A。可在該等平台側壁2〇 A上及鄰接該 等平台側壁的該基板丨2上備製一鈍化層，並且該鈍化層中 具有一通道孔，促使該平台表面之至少一部分無該鈍化層 。具體而言’該鈍化層中的通道可界定一梯階輪廓，促使 孩通道孔的一第一部分乂！具有一第一寬度冒,，且該通道孔 的一第二邵分％具有一不同於該第一寬度Wi之第二寬度 W2。此外’該梯階輪廓可包括一介於該通道孔之該第一部 刀與及第—邵分之間的高原區P,並且該高原區p可實質上 平行於泫基板12。具體而言，該第二寬度w2可能大於該第 一寬度W,。此外，該第二寬度W2可能大於該平台表面2〇b 之見度’並且該第一寬度可能小於該平台表面2〇b之寬 度。根據某些具體實施例’該鈍化層可包括一層單一材料 ，其被圖案化以提供該梯階輪廓。在替代方案中，該鈍化 層可包括不同材料的第一鈍化層3〇及第二鈍化層4〇，以至 於可相對於該第一鈍化層30來選擇性蝕刻該第二鈍化層4〇。 圖2A至2D顯示根據本發明具體實施例之半導體裝置製 造万法的斷面圖。具體而言，可在一基板12上形成一磊晶 半導體結構14，該磊晶半導體結構M包括一具有多個平台 側土 20A及一平台表面20b的平台2〇。可形成該磊晶半導體 結構14的万式為，形成非均勻厚度之磊晶半導體層，接著 選擇性去除孩磊晶半導體層以形成該平台2〇。可使用濕式 触5]或乾式姓&法來選才睪性去除該盖晶半導體層的多個部
90255.DOC *23- 1338320 刀，例如，反應性離子蝕刻法（RIE)、電子粒子迴旋加速器 共振（ECR)電漿蝕刻及/或電感耦合電|(icp)蝕刻。例如， 可在含氯（Cb)蝕刻劑的氬（Ar)環境中，使用乾式蝕刻法來 蝕刻該平台20。具體而言，乾式蝕刻法可包括，在壓力為 約5至50 mTorr範圍内以及RF(射頻）功率約2〇〇至1〇〇〇 w 範圍内的RIE反應裝置中，氬的流速可為約2至4〇 sccm，以 及氣（Ch)的流速可為約5至5〇 sccm。雖然以舉實例來提供 特定蚀刻條件，但是可使用其他蝕刻條件。 如圖所示，僅有該磊晶半導體結構14之一部分可被包含 在該平台20中。在替代方案中，該磊晶半導體結構丨4之所 有部分皆可被包含在該平台2〇中，以至於該平台側壁2〇a 可延伸至該基板12。該磊晶半導體結構14可包括一 N型層 (位於該基板12上）及一 P型層（位於該基板12對面之該n型 層上）。該平台20可包括該N型層之多個部分且不包括該p •±1層，包括該N型層之所有部分且包括該p型層之多個部分 (非所有部分），或包括該p型層及該N型層之所有部分（促使 該平台20的多個側壁延伸至該基板1 2)。 遠為晶半導體結構14還可包括一介於該N型層與該p型 層之間的主動層。一主動層包括任何數量的不同結構及/ 或層及/或其組合。例如，該主動層可包括單一或多重量子 井、雙異免結構及/或超晶格。一主動層還可包括光侷限.層 及/或電流侷限層’用以在裝置中激發雷射作用。 弟一純化層30可被形成在平台20之該寺平台側壁2〇八 上以及位於鄰接該等平台側壁20 A之該基板1 2上。如圖所 90255.DOC -24- L如果料平台側壁咖未延伸至該基板12，則該為晶 導體結構14的多個部分會殘留在該第-純化層30與鄰接 Μ平台側壁2〇A的基板之間。該第一鈍化層30可能是-層或多層子層的絕緣材料，例如，氮切、二氧化碎、氧 化铭及/或其組合。另外，可使用沈積技術來形成該第-鈍 61 例如，电漿増強型化學氣體沈積（PECVD)、低壓 化學，體沈積（LPCVD)、化學氣體沈積（cvd)、㈣電 子束洛鍍及/或其組合。根據特定具體實施例，該第一鈍化 層3〇可能是—層氧化銘’並且該第—聽層3G的厚度可在 約0.1至2微米範圍内。 該第-鈍化層3G之中可包含―通道32，以提供對該平台 表面20B 0勺％氣接觸。例如，可按照如下列與本份專利申 請案同時Μ巾請之美时财請案中的討論内容來形成 該通道32 :美國專利申請案第__號(律師樓案號碼 W08-280)及/或美國專利申請案第___號（律師檔案 號碼5308-281)〇例如’該第一鈍化層3〇可被形成在該平台 表面20Β上，接著使用微影法將該第一鈍化層川圖案化， 以形成用於曝露該平台表面之多個部分的該通道32，並且 在形成該通道32之後，可在該平台表面之曝露料上形成 一歐姆接觸層（在形成一第二鈍化層之前或之後卜在替代 方案中，在形成該鈍化層之前，可在該平台表面上形成一 歐姆接觸層，可將該鈍化層形成在該歐姆接觸層上，並且 可去除位於該歐姆接觸層上之該鈍化層的多個部分。在替 代方案中，可在該平台表面上形成一歐姆接觸層，並且在
90255.DOC •25, 1338320 形成該第一鈍化層過程中，可維持一用於圖案化該歐姆接 觸層的先罩。可去除該光罩及位於該光罩上之該純化層的 多個部分，藉以曝露該歐姆接觸層的多個部分，而不需要 使用不同的光罩。 如圖2B所示，可將一第二鈍化層4〇形成在該第一鈍化層 30上。該第二鈍化層4〇可能是—層或多層子層的絕緣材料 例如，氮化矽、二氧化矽及/或氧化鋁，並且可使用沈積 技術來形成該第二鈍化層，例如’電漿增強型化學氣體沈 積（PEC VD)、低壓化學氣體沈積（Lpc VD)、化學氣體沈積 (CVD)、濺鍵、電子束蒸鍍及/或其組合。 該第一鈍化層30可包含第一材料，而該第二鈍化層4〇可 包含不同於該第一材料之第二材料。據此，當形成一穿過 該第二鈍化層40的通道時，可選用蝕刻劑以促使可蝕刻該 第二鈍化層40，而不會影響該第一鈍化層3〇。根據特定具 體貫施例，該第-純化層3〇可包含一層氧化銘，而第二純 化層40可包含一層氮化碎。據此，可蚀刻一穿過該第二鈍 化層40的通道孔，以便曝露該第一鈍化層的多個部分，而 不會顯著蝕刻該第二鈍化層。 如圖2C所示，藉由光罩處理所要維持之該第二鈍化層的 多個部分（藉由如微影法等方法）並且蝕刻該第二鈍化層之 多個曝露部分，就可在該第二鈍化層40中展開—通道42。 如果事先已形成穿過該第一鈍化層2〇的通道，則該通道42 可曝露該平台表面2〇B，而不需要進一步處理。在替代方 案中，可在形成穿過該第二鈍化層40的該通道42後，形成
90255.DOC -26- 1338320 一穿過該第一鈍化層3 0的通道。 根據特定具體實施例，藉由光罩處理所要維持之該第二 鈍化層的多個部分，並且使用反應性離子姓刻法（rie)來触 刻該第二鈍化層之多個曝露部分，就可在該第二鈍化層中 开/成该通1£42。具體而言’可使用如叫及/或等敦基 蝕刻化學來執行RIE㈣，這可用來以相 «擇陶氮切。只要在㈣該第二純二= 心中姓刻化學王現出相對於該第—純化層之材料的選擇 性，就可使用其他蝕刻化學。例如，以如叫及/或等 為基礎的蝕刻化學可以高於蝕刻氧化鋁的速率，來選擇性 蚀刻氮化$。據此，當㈣用於穿過—氮切第二純化層 40的該通道42時，—氧化銘第—鈍化層3()可有效當做 刻停止層。 一旦該通道42已曝露該平台表面細之多個部分及該第 -純化層30’就可在該平台表面細之該等曝露部分上形 成一歐姆接觸層26,如圖2D所示。在替代方案中，在形成 ?茨第—純化層20B之前，或在形成該第一鈍化層3〇及該第 二鈍化層40之間，可形成該歐姆接觸。接著—金屬覆蓋層 50可被形成在該第二鈍化層4〇上、在該通道中之該第一鈍 化層30之多個曝露部分上以及在該通道中之該歐姆接觸層 26上。根據某些具體實施例’該歐姆接觸層及該金屬覆蓋 層可包含相同或不同材料之對應層。在替代方案中，可能 不需要分離的歐姆接觸層，以便直接在該平台表面2〇B之 多個曝露部分上形成該金屬覆蓋層。
90255.DOC -27- 1338320 也可以在該磊晶半導體結構14對面之該基板12上形成一 第二歐姆接觸27 ’以提供介於該等歐姆接觸層26與27之間 的「垂直」電流路徑。雖然圖中描繪在圖案化該第一鈍化 層30及該第二純化層4〇之後才形成該歐姆接觸層27，但是 可在較早期製造階段形成該歐姆接觸層27。另外，一第二 歐姆接觸可能被形成而與該歐姆接觸層26在基板12同邊上 ，藉以提供一「水平」電流。 根據本發明具體實施例，一第一鈍化層3 〇可保護及/或隔 離一半導體平台20之多個側壁20 A，並且可透過該第一鈍 化層30來曝曬該半導體平台之表面2〇B，以提供相對細緻 的圖案。換言之，可在該第一鈍化層3〇上形成圖案，促使 該圖案之寬度小於該平台表面20B，以便曝露該平台表面 20B之多個部分，及/或位於其上的一歐姆接觸層％。可在 ••食第鈍化層3 0上形成一第二鈍化層40，並且可使用相對 不細緻圖案將該第二鈍化層4〇圖案化，以便曝露該平台表 面20B及/或位於其上的一歐姆接觸層％，並且曝露鄰接該 平台表面20B的該第一鈍化層3〇之多個部分。換言之，該 第二鈍化層40之圖案的寬度大於該平台表面2〇b的寬度。 據此，該第二鈍化層40可保護該平台20，而不需要精確對 齊遠第一純化層4〇之圖案。 Θ k示根據本發明具體實施例之結構的掃描電子顯微 WSEMHK ° |體而t，圖3顯示根據本發明|體實施例 (雷射—極體結構的相片，該雷射二極體結構包括-碳化 句7 基板 1 1 2 以及— ^ ΤΤΤ ^ JIa δ./ 匕σ弟III；5矢亂化物合成物半導體材料的
90255.DOC -28- 1338320 磊晶半導體結構1 14。將該磊晶半導體結構丨14的多個部分 加以分钒成一平台1 20，並且可提供光侷限及電流侷限。 在孩基板11 2對面之該平台丨2〇的表面上備製一歐姆接觸層 126。一由氧化鋁組成之第一鈍化層13〇可保護及/或隔離 該半導體結構114之表面，並且在該丨30上備製一由氮化矽 組成之第二鈍化層140。一穿過該第二鈍化層14〇之通道 142可曝露該歐姆接觸層126之一部分，並且金屬覆蓋層15〇 提供電接觸以透過該通道142而接觸該歐姆接觸層126。 圖4顯示根據本發明額外具體實施例之結構的斷面圖。 如圖所示，該結構可包括一基板2丨2、一半導體結構2丨4、 一歐姆接觸層226以及一位於該半導體結構上和該歐姆接 觸層226之多個部分上的第一純化層230。具體而言，該半 導體結構214可包含一平台220，該平台220具有多個平台 側壁220A以及一平台表面220B，而且該歐姆接觸層226可 包含多個側壁226A及一接觸表面226B。在圖4所示之具體 實施例中，可先形成該歐姆接觸層226，然後形成該第一 鈍化層230，促使該第一純化層230之多個部分延伸在該歐 姆接觸層226之多個部分上。 可在該第一鈍化層上配備一第二鈍化層240，並且該第 二鈍化層240中的一通道242可曝露該歐姆接觸層226的該 接觸表面以及鄰接該歐姆接觸層226的該第一鈍化層230之 多個部分。該第二鈍化層240中之該通道242的寬度顯著大 於該平台表面220B的寬度。此外，一金屬覆蓋層250可被 備製在該第二鈍化層240上、在該第一鈍化層230之多個曝 90255.DOC -29· 1338320 露部分上以及在該歐姆接觸層226的該接觸表面226B上。 此外，可·在該平台220對面的該基板212上提供—歐姆接觸 層 227。 該半導體結構214可包括第111_\/族合成物半導體材料， 例如’第III族氮化物合成物半導體材料。另外，該半導體 結構214可包括一N型層（位於該基板12上）及一 p型層（位於 該基板212對面之該N型層上卜此外，該平台22〇可包括該 P型層之多個部分且不包括該N型層，包括該卩型層之所有 部分且包括該N型層之多個部分（非所有部分），或包括該p 型層之所有部分且包括該N型層之所有部分（促使多個平 台側壁220A延伸至該基板212)。 在某些具體實施例中，該基板2 1 2可包括基板材料，例 如具有如2H' 4H、6H、8H、15R及3C等多型之；^型碳化矽 ，監寶石；氮化鎵；及/或氮化鋁。另外，該基板2丨2可導 電以提供一「垂直」裝置，此類「垂直」裝置具有一通過 該磊晶半導體結構214及該基板212的「垂直」電流路徑。 在替代方案中，該基板212可能是絕緣或半絕緣，其中會 將該等歐姆接觸備製在該基板的同邊，以提供一「水平」 裝置。在一「水平」裝置也可使用導電基板。另外，用詞 基板」可被定義為包括用於製造該半導體結構214之半導 體材料的一非圖案化部分，及/或可能沒有沒有一種在該基 板2丨2與該半導體結構214之間轉變的材料。 圖5A至5D顯示用於解說圖4所示之半導體裝置之形成步 驟的斷面圖。如圖5A所示，可在該基板212上形成一包括
90255.DOC -30- 1338320 一平台220之半導體結構半導體結構2丨4並且可在該平台 之表面220B上形成一歐姆接觸層226。接著，一第一鈍化 層230可被形成在平台220之多個側壁220A上、鄰接該等平 台側壁220A的該基板之多個部分上以及該歐姆接觸層226 之多個部分上。如圖5 A所示，該純化層2 3 0可延伸至該等 平台側壁220A之内斜側壁226A之多個部分上，同時使該接 觸表面2 2 6 B及鄰接接觸表面2 2 6 B的内斜側壁2 2 6 A之多個 部分維持典該純化層230。在替代方案中，該鈍化層23〇之 多個部分可延伸在平行於該基板之該歐姆接觸層的多個表 面部分上。 可使用單一圖案化步驟來形成該平台22〇及該歐姆接觸 層226,例如，美國專利申請案第___號（律師檔案號 碼5308-281)之揭示内容所述。具體而言，可形成非均勻厚 度（半導體層，可在該非均勻厚度之半導體層上形成一接 觸金屬層，並且可在該接觸金屬層上形成一光罩。接著， 可使用該單一光罩來蝕刻該接觸金屬層及該半導體層，以 構成該歐姆接觸層226及該平台220。另外，可在形成該第 一鈍化層230時維護該光罩，並且可去除該光罩及位於該 光罩上之該第一鈍化層之多個部分，以曝露該歐姆接觸層 的該接觸表面226B。據此，一單一光罩就可對齊該歐姆接 觸層與該平台表面，並且該單一光罩可對齊一穿過該鈍化 層之通道」，以曝露該歐姆接觸層226的該接觸表面226A。 在替代方案中’可使用不同的光罩處理作業來圖案化該 歐姆接觸層226及/或該第一鈍化層23〇。例如’可使用一
90255.DOC -31 - 1338320 第—光罩來圖案化該平台220及該歐姆接觸層226，以及可 使用一第―二光罩來圖案化該第一鈍化層23〇的一通道。在 替代方案中’可使用一第一光罩來圖案化該平台220，使用 一第二光罩來圖案化該歐姆接觸層226，以及使用一第二 光罩來圖案化該第一鈍化層230的一通道。 如圖5B所示，可將一第二鈍化層24〇形成在該第一鈍化 層230上以及形成在該歐姆接觸層226之多個曝露部分上。 该第一鈍化層230及該第二鈍化層240都可包括一層絕緣材 料，例如，氮化矽、二氧化矽及/或氧化鋁。另外，在替代 方案中’該第一鈍化層230及該第二鈍化層240可各自包括 不同材料，以至於可使用蝕刻化學相對於該第一鈍化層 230來選擇性蝕刻該第二鈍化層24〇。例如，該第一鈍化層 230可包含一層氧化鋁，而第二鈍化層24〇可包含一層氮化 石夕’以及可使用氟基蝕刻化學來蝕刻該第二鈍化層24〇， 而不會蝕刻該第一鈍化層230。 如圖5C所示，可將該第二鈍也層240圖案化以曝露該歐 姆接觸層226的該接觸表面226B，並且曝露鄰接該歐姆接 觸層2 2 6之遠第一純化層2 3 0之多個部分。該第二鈍化層 240中之該通道242的寬度顯著大於該平台表面22〇B的寬 度。具體而言，該平台表面220A的寬度可在約1至3微米範 圍内’而穿過該第二鈍化層240之該通道242的寬度可在約5 至1 5微米範圍内。據此，當圖案化該第二鈍化層24〇中的該 通道242時’不需要南度精確性。如圖5〇所示，可將一金 屬覆蓋層250形成在該第一純化層240上、形成在該第一純 90255.DOC -32- 1338320 化層230之多個曝露部分上以及形成在該歐姆接觸層226之 多個曝露_部分上。 根據本發明具體實施例’一第一鈍化層可相對精確地曝 路半導體平台上的一歐姆接觸層（或曝露該半導體平台 的表茜）’並且保護該平台之多個側壁。一由不同材料組成 之第二鈍化層可保護該平台之結構，而不需要高度精確之 圖案。 前面所述的半導體裝置可提供邊緣發射型半導體雷射， 其中會沿著一半導體平台狹長地帶之縱向方向往平行於該 基板方向發光。換言之’可沿著垂直於前面所述之斷面圖 的方向發光。耗已引用形成如雷射二極體等發光裝置之 形成來討論方法及裝置，但是可使用根據本發明具體實施 例〈方法來形成其他半導體裝置，例如，習知的二極體、 習知的發光H或包含—半導體平台的任何其他半導 具體實施例進行說明，熟知技藝 式及細節，而不會脫離本發明的 雖然本發明參考其較佳 人士應知道各種變更的形 精神與範疇及其同等項。 【圆式簡單說明】 圖1顯示根據本發明具體實 闾W《牛導體裝置的斷面圖 圖2A土 2D顯不根據本發明| w本 置之步驟的斷面圖。 /成牛導植絮 圖3顯示根據本發明且浐 子顯微鏡（酬)相片/ ^例之半導體裝置的择描電
90255.DOC •33- 1338320 圖4顯示根據本發明額外具體實施例之半導體裝置的斷 面圖。_ 圖5A至5D顯示根據本發 體裝置之步驟的斷面圖。 【圖式代表符號說明】 12， 112, 212 14, 114, 214 214
20, 120, 220 20A, 220A 20B, 220B
26, 27, 126, 226, 227 30, 130, 230 40, 140, 240 32, 42, 142, 242 50, 1 50, 250 P
VI V2 明額外具體實施例之形成半導 基板 磊晶半導體結構 半導體結構 平台 平台側壁 平台表面 歐姆接觸層 第一純化層 第二鈍化層 通道孔 金屬覆蓋層 南原區 通道孔的第一部分 通道孔的第二部分 90255.DOC -34-

Claims (1)

1338320 第092136163號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年6月）拾、申請專利範圍：
一種形成半導體裝置之方法，該方法包括： 形成一磊晶半導體結構，該磊晶半導體結構界定 平台，該平台具有一平台表面及多個平台側壁； 將-第-鈍化層形成在該等平台侧壁之至少多 分上及鄰接該等平台側壁之該半導體結構上其中讀 平口表面之至少-部分上無該第-鈍化層’以及其中 該第一鈍化層包含—第一絕緣材料； ^ 將第一鈍化層形成在該第一鈍化層上，其中該平 台表面之至少一部分上無該第二鈍化層，其中該第Υ 鈍化層包含—不同於該第-絕緣材料之第二絕緣材： ’其中該第-鈍化層係介於該第二鈍化層及該半 結構之間，其中該第―鈍化層的厚度比該平台的厚度 在該平台表面之部分上形成一第—接觸層；及 在該平台外的該半導體結構上形成_第二接觸層， =該第一及第二接觸層之間定義—電流路徑經‘該 2·如申請專利範圍第1之方法，其中鄰接該平台表面的 該第一純化層之至少—部分無該第二純化声。 3. 如申請專利範圍第丨項之方法，其令該第—鈍化層加上 該第二鈍化層的組合厚度大於該平台的厚产。 4. 如中請專利範圍第3項之方法，其中 包含相反導電形式的第_&第、·，°構 J弟及弟一+導體層，其中 90255-9906I5.doc 一及第二半導體層 該平台中。 卜—St 中至少之一者之至少—部分包含在 5.如申請專利範圍第1項 貝之方法，進一步包括： :::口表面之無該第—鈍化層且無該第二鈍化層 的一。P为上形成一接觸層。 6·如申請專利範圍第5項 只 <>刁/去，進一步包括： 在該接觸層上形成—么思 y , 攻孟屬層，其令該金屬層延伸在 位於該半導體結構對面 上。 弟一鈍化層之至少一部分 其中該金屬層及該接觸 如申請專利範圍第6項之方法 層包含不同材料。 8. 如申請專利範圍第5項 部分延伸在位於該半 一部分上。 之方法，其中該第一鈍化層之一 導體結構對面之該接觸層表面之 其中該接觸層之一部分 之該第一鈍化層及/或該 —部分上。 其中該第一絕緣材料包 其中該第二絕緣層包含 9.如申請專利範圍第5項之方法， 延伸在位於該半導體結構對面 第二鈍化層中至少一鈍化層的 10·如申請專利範圍第丨項之方法， 含氧化鋁。 U.如申請專利範圍第1項之方法 氮化矽。 ,1專利粑圍第1項之方法’其中該導體結構包括一 聖層及-N型層，其中該平台包括該p型層及/或該㈣ 層之至少一部分。 90255-990615.doc 1338320 _ 13. 如:請專利範圍第1項之方法’其中在形成該第二純化 層則亥平台表面之至少—部分無該第一鈍化層。 14. 如申請專利範圍第13項之方法其中形成該第二鈍化 層包括：在該第-鈍化層上以及在該平台表面之無該 第純化層的至少一部分上形成該第二純化層；以及 在用於曝露該平台表面之無該第一純化層之至少一部 分以及用於曝露鄰接該平台表面之該第一純化層之多 個部分的該第二鈍化層之—部分中形成一洞孔。 15·如申請專利範圍第14項之方法，其中在該第二鈍化層 之5亥部分中形成該洞孔包括：制#刻化學來敍刻 該第二鈍化層，相對於該第一鈍化層之該第一材料而 έ，該蝕刻化學會優先蝕刻該第二鈍化層之該第二材 料。 16.如申請專利範圍第丨項之方法，其中形成該第一鈍化層 包括橫跨該表面平台上形成該第一鈍化層，以及其中 形成該第二鈍化層包括橫跨該平台表面上形成該第二 純化層’促使橫跨該平台表面上堆疊該第一鈍化層及 該第二鈍化層，其中形成該第二鈍化層包括在該第二 純化層中形成一洞孔以曝路έ玄第一純化層之多個部分 ’以及其中形成該第一鈍化層包括在該第二鈍化層中 形成該洞孔之後’在該第一鈍化層中形成另一洞孔以 曝露該平台表面之至少一部分。 17 ·如申请專利範圍第16項之方法，其中在該第二純化層 之該部分中形成該洞孔包括：使用一蝕刻化學來蝕刻 90255-990615.doc 18. 赛日雙正 2第二鈍化層，相對於該第-純化層之該 »，邊蝕刻化學會優先蝕刻該第二鈍化層之該第二材 料。 如申請專利範圍第1項之方法，其中在形成該第-鈍化 層之前： 先在έ亥平台表面上形成—接觸層。 19. 20. 21. 22. 士申峭專利範圍第1項之方法，其中在形成該第—鈍化 層之後： 在該平台表面之無該第—鈍化層且無該第二鈍化層 的—部分上形成一接觸層。 一種形成半導體裝置之方法，該方法包括： "形成半導體結構，該半導體結構界定一平台，該 平σ具有一平台表面及多個平台側壁；以及 々將鈍化層形成在該等平台側壁上以及位於鄰接該 等平口側壁之該半導體結構上’該純化層中具有一通 s’促使該平台表面之至少_部分無該純化層其 A X通道孔界疋一梯階輪，卜促使該通道孔的一第一 部分具有一第一寬度’且該通道孔的一第二部分具有 —不同於該第一寬度之第二寬度。 =申請專利範圍第20項之方法又，其中該梯階輪廟包括 介於該通道孔之具有第一寬度的該第一部分與該通 、孔之具有第二寬度的該第二部分之間的高原區。 如申請專利範圍第21項之方法，其中該高原區實質上 平行於該平台表面。 90255-990615.doc -4.
23·如申請專利範圍第2〇項之 ^ 啦— 其中該通道孔之具有 第-寬度的該第一部分係位 通道孔之具有第二寬 度的泫苐二部分與該平台表 + 之間，其中該第二寬度 大於δ亥第一寬度。 24. 如申請專利範圍第2〇項 上咕 万去，其中該鈍化層包括一 由第—材料組成之第一層以 ^ 由不同於該第一材料 之第二材料組成之第二層， .. 工且έ亥通道孔之該第一部 为穿過該第一層之至少—部八 一各\ Ρ刀’其中該通道孔之該第 一郤为穿過該第二層之至少—部分。 25. 如申請專利範圍第24項之方 / 去其中形成該鈍化層包 括使用一蝕刻化學來蝕刻該 。/第—材料之該第二層，相 對於該第一材料之該第—岸 _ μ 增而&，該蝕刻化學會優先 触刻遠弟二材料之該第二層。 26. 如申請專利範圍第25項 巧 < 万去’其中在形成該第二材 料之該第二層之前，會先 无化成s亥通道孔之該第一部分 以穿過該第一層之至少該部分。 27. 如申請專利範圍第25項 卜 、心万去，其中在形成該第二材 料之该苐二層之後，你士《X— — $成该通道孔之該第一部分以穿 過該第一層之至少該部分。 其中該第一鈍化層的 其中該第一絕緣材料 28·如申請專利範圍第24項之方法， 居度大於§亥平台的厚度。 29.如申請專利範圍第μ項之方法’ 包含氧化鋁。 其中該第二絕緣層包 3〇·如申請專利範圍第24項之方法， 90255-990615.doc 1338320
含氮化石夕。 3 1.如申請專利範圍第2〇項之方法，進一步包括： 在該平台表面之無該鈍化層的至少一部分上形成一 接觸層。 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項之方法，進一步包括： 將一金屬層形成在該接觸層上以及該鈍化層之至少 多個部分上。 3 3 ·如申請專利範圍第3 2項之方法，其中該接觸層及該金 屬層包含不同材料。 34.如申請專利範圍第3 1項之方法，其中該鈍化層之一部 分延伸在位於該平台表面對面之該接觸層之一部分 3 5.如申請專利範圍第3 1項之方法’其中該接觸層延伸在 位於该半導體结構對面之該鈍化層之至少一部分上。 36.如申請專利範圍第20項之方法，其中該導體結構包括 一 P型層及一N型層，其中該平台包括該P型層及/或該N 型層之至少一部分。 37‘如申請專利範圍第20項之方法，其中該半導體結構包 含一半導體基底層上的該平台，其中該半導體基底層 在該等平台側壁上相對於該平台表面以平行方向延伸 ，及其中該半導體結構定義一電流路徑經過該半導體 平台及該半導體平台外側的該半導體基底層之部分。 3 8.如申請專利範圍第20項之方法’其中具有該第一寬度 的該通道孔之該第一部分係介於具有該第二寬度的該 90255-990615.doc 通道孔的该第二部分與該半導體結構之間，且其中該 第一寬度比該第一寬度大。 39·—種半導體裝置，包括： —蟲晶半導體結構，其界^ -平台’該平台具有一 平台表面及多個平台側壁； 一第一鈍化層，其位於該等平台側壁之至少多個部 分上及鄰接該等平台側壁之該半導體結構上，其令該 平台表面之至少-部分上無該第一鈍化層，以及其中 該第一鈍化層包含一第一絕緣材料； —第二鈍化層，其位於該第一鈍化層上其中該平 二表面之至少一部分上無該第二鈍化層，以及其中該 第二鈍化層包含一不同於該第一絕緣材料之第二絕緣 材料，其中該第-鈍化層係介於該第二鈍化層及該蟲 晶半導體結構之間，其中該第一純化層的厚度比該= 台的厚度大； 一第一接觸層在該平台表面之部分上；及 -第二接觸層在該平台外的該半導體結構上其中 該第一及第二接觸層之間定義-電流路徑經過該ί二 及該半導體結構。 σ 4〇·如申請專利範圍第39項之半導體裝置，其中鄰接該平 台表面的該第一鈍化層之至少一部分無該第二鈍化 層0 其中該第一鈍 於該平台的厚 41.如申請專利範圍第39項之半導體裝置， 化層加上该弟二鈍化層的組合厚度大 90255-990615.doc 1338320 度。 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 如申-月專利圍第39項之半導體裝置，進一步包括： 接觸層’其位於該平台表面之無該第一鈍化層且 無έ亥苐二鈍化層的一部分上。 如申吻專利Ιϋ圍第42項之半導體裝置，進一步包括： 金屬層’其位於該接觸層上，其中該金屬層延伸 在該第二鈍化層之至少一部分上。 如申凊專利範圍第43項之半導體裝置，其中該金屬層 及邊接觸層包含不同材料。 如申α月專利範圍第仏項之半導體裝置，其中該第一鈍 化層之一部分延伸在位於該平台表面對面之該接觸層 表面之一部分上。 如申。月專利範圍第42項之半導體裝置，其中該接觸層 之。卩分延伸該第一鈍化層及/或該第二鈍化層中至少 一鈍化層的一部分上。 如申呀專利範圍第39項之半導體裝置其中該第一絕 緣材料包含氧化叙。 如申味專利範圍第39項之半導體裝置，其中該第二絕 緣層包含氮化矽。 如申呀專利範圍第39項之半導體裝置，其中該磊晶半 V肢結構包括一 ρ型層及—Ν型層，其中該平台包括該ρ 型層及/或該Ν型層之至少一部分。 如申明專利鉍圍第39項之半導體裝置，其中該第一鈍 化s及β亥第—鈍化層界定—梯階輪廓，該梯階輪廓鄰 90255-990615.doc 1338320 w|| 接該平台表面之無該第一鈍化層且無該第二鈍化層的 至少一部分。 51. 如申請專利範圍第”項之半導體裝置，其中該第二材 料包括一材料，而得以使用一預先決定蝕刻化學以優 先於該第一材料方式來蝕刻該第二材料。 52. —種半導體裝置’包括： 一半導體結構’其界定一平台，該平台具有—平台 表面及多個平台側壁；以及 一純化層，其位於該等平台側壁上以及位於鄰接該 等平台側壁之該半導體結構上，該鈍化層中具有一通 這孔’促使該平台表面之至少一部分無該鈍化層，其 中該通道孔界定一梯階輪廓，促使該通道孔的一第一 部分具有一第一寬度，且該通道孔的一第二部分具有 一不同於該第一寬度之第二寬度。 5 3.如申請專利範圍第52項之半導體裝置，其中該梯階輪 廊包括一介於該通道孔之具有第一寬度的該第一部分 與該通道孔之具有第二寬度的該第二部分之間的高原 區0 54. 如申請專利範圍第53項之半導體裝置，其中該高原區 實質上平行於該平台表面。 55. 如申請專利範圍第52項之半導體裝置，其中該通道孔 之具有第一覓度的該第一部分係位於該通道孔之具有 第二寬度的該第二部分與該平台表面之間，其中該第 二寬度大於該第一寬度。 90255-9906I5.doc 1338320 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 如申蜎專利範圍第52項之半導體裝置，其Ϊ 化層 包括一由第一材料組成之第—層以及一由不同於該第 一材料之第二材料組成之第二層，並且該通道孔之該 第 #分牙過該第一層之至少一部分，其中該通道孔 之6亥第二部分穿過該第二層之至少一部分。 如申請專利範圍第56項之半導體裝置，其中該第一鈍 化層的厚度大於該平台的厚度。 如申請專利範圍第56項之半導體裝置，其中該第一絕 緣材料包含氧化鋁。 如申請專利範圍第56項之半導體裝置，其中該第二絕 緣層包含氮化矽。 如申請專利範圍第56項之半導體裝置，其中該第二材 料包括一材料，而得以使用一預先決定蝕刻化學以優 先於該第一材料方式來蝕刻該第二材料。 如申請專利範圍第52項之半導體裝置，進一步包括： 一接觸層’其位於該平台表面之無該鈍化層的至少 一部分上。 如申請專利範圍第61項之半導體裝置，進一步包括一 金屬層’其位於該接觸層上以及該鈍化層之至少多個 部分上。 如申請專利範圍第62項之半導體裝置，其中該接觸層 及該金屬層包含不同材料。 如申請專利範圍第61項之半導體裝置，其中該鈍化層 之部分延伸在位於該平台表面對面之該接觸層之一 90255-990615.doc -10- 部分上。 65.如申請專利範圍第61項之半導體裝置’其中該接觸層 延伸在位於該平台表面對面之該鈍化層之至少—部分 66. 如申請專利範圍第52項之半導體裝置’其中該導體結 構包括一P型層及一N型層，丨中該平台包括該p型屬 及/或遠N型層之至少一部分。 67. 如申請專利範圍第52項之半導體裝置，其中該半導體 釔構包含在-半導體基底層上的該平台，其中該半導 體基底層在該平台側壁上相對於該平台表面以平行方 向L伸&其中該半導體結構定義_電流路徑經過該 Γ導體平台及該半導體平台外側的該半導體基底層之 68. 二：專利範圍第52項之半導體裝置，其中具有該第 二：的該通道孔之該第-部分係介於具有該第二寬 =玄通道孔的該第二部分與該半導體結構之間，及 〃中6亥第二寬度比該第一寬度大。 90255-990615.doc
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