氮化镓器件介质生长方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种氮化镓GaN器件介质生长方法及系统，氮化镓器件介质生长过程中的高温感应耦合等离子体刻蚀工艺、远程等离子体修饰工艺及沉积工艺之间的转移通过集簇式封闭传送系统进行传送，从而能够在无氧传送环境中在各种工艺系统之间转移，有效避免材料表面的氧化、碳化、酸碱沾污等问题，同时无氧传输环境中的刻蚀工艺采用高温感应耦合等离子体刻蚀，有利于形成低界面态的器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种氮化镓器件介质生长方法及系统。
技术介绍
氮化镓(GaN)作为宽禁带化合物半导体材料器件，具有输出功率高、耐高温的特点。GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。在第三代半导体氮化镓(GaN)器件制造领域，界面态问题是长期困扰业界的共性问题，是氮化镓电子器件研制迫切需要解决的难点和瓶颈。为了解决界面态这一GaN难点问题，国内外研究者开展了多种方式的探索，主要集中在介质生长方式和介质前表面预处理等方面。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下技术问题：氮化镓器件的制造过程中由于诸多工艺分布在不同的单项系统中，由此存在工艺衔接或转移过程中的氧化等污染问题。另外，一些氮化镓器件的制造过程中需要进行刻蚀，现有的常温下的刻蚀使得形成的器件界面态不理想。
技术实现思路
本专利技术提供的氮化镓器件介质生长方法及系统，能够在无氧传送环境中在各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，包括：高温感应耦合等离子体刻蚀系统，用于对晶片上的GaN材料表面进行低界面态和低体材料损伤的刻蚀，在对晶片上的GaN材料表面进行低界面态和低体材料损伤的刻蚀时，所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统的腔壁温度大于200℃，所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统内装载所述晶片的片拖的温度大于200℃；远程等离子体修饰系统，用于对经低界面态和低体材料损伤刻蚀的GaN材料表面进行改性处理；沉积系统，用于在经改性处理的GaN材料表面上淀积一种或多种介质层；集簇式封闭传送系统，与所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统、所述远程等离子体修饰系统及所述沉积系统气密连通，用于将晶片...

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，包括：高温感应耦合等离子体刻蚀系统，用于对晶片上的GaN材料表面进行低界面态和低体材料损伤的刻蚀，在对晶片上的GaN材料表面进行低界面态和低体材料损伤的刻蚀时，所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统的腔壁温度大于200℃，所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统内装载所述晶片的片拖的温度大于200℃；远程等离子体修饰系统，用于对经低界面态和低体材料损伤刻蚀的GaN材料表面进行改性处理；沉积系统，用于在经改性处理的GaN材料表面上淀积一种或多种介质层；集簇式封闭传送系统，与所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统、所述远程等离子体修饰系统及所述沉积系统气密连通，用于将晶片从所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统传送至所述远程等离子体修饰系统，再传送至所述沉积系统。2.根据权利要求1所述的氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，所述集簇式封闭传送系统包括：气密腔体；设于所述气密腔体内的可活动机械臂；设于所述可活动机械臂前端的片托，由所述可活动机械臂支撑；设于所述气密腔体内的装载台，配置为将晶片加载到所述片托上；以及与所述气密腔体连通的多个传送通道，分别与所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统、远程等离子体修饰系统、沉积系统气密连通，其中，所述可活动机械臂被配置为能够活动从而伸入或退出各传送通道。3.根据权利要求2所述的氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，在所述传送通道与所述高温感应耦合等离子体刻蚀系统、远程等离子体修饰系统、
\t沉积系统之间设有开闭可控的气密阀。4.根据权利要求3所述的氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，所述沉积系统为脉冲热化学气相沉积系统或原子层沉积系统。5.根据权利要求4所述的氮化镓GaN器件介质生长系统，其特征在于，在所述脉冲热化学气相沉积系统中，所述介质层的沉积温度在600℃-850℃之间，压强在100mTorr-500Torr之间。6.根据权利要求5所述的氮化镓GaN器件介...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新宇，康玄武，王鑫华，黄森，魏珂，王文武，侯瑞兵，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11