半导体器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件及其制备方法，涉及半导体技术领域。在本申请实施例中，在制备AlN厚膜时，先在衬底表面制作形成AlN成核层和表面调制AlN外延层，制备形成的表面调制AlN外延层能够促进位错弯曲湮没，降低外延结构的位错密度，可以提高外延结构的结晶质量。此外，在制作AlN厚膜时，在高速生长条件进行制备，使得AlN厚膜的制备速率更快，可以在短时间内制备得到厚度更厚、质量更好的AlN厚膜。制备得到的AlN厚膜表面更光滑，晶体质量更好，利于AlN厚膜制备的大规模产业应用。

Semiconductor devices and their preparation methods

The invention provides a semiconductor device and a preparation method thereof, which relates to the field of semiconductor technology. In the present application embodiment, the AlN nucleation layer and the surface-modulated AlN epitaxy layer are first fabricated on the substrate surface to prepare the AlN thick film. The surface-modulated AlN epitaxy layer can promote the dislocation bending annihilation, reduce the dislocation density of the epitaxy structure and improve the crystallization quality of the epitaxy structure. In addition, AlN thick films can be prepared under high-speed growth conditions, which makes the preparation rate of AlN thick films faster and can obtain thicker and better quality AlN thick films in a short time. The prepared AlN thick film has a smoother surface and better crystal quality, which is conducive to the large-scale industrial application of AlN thick film preparation.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体器件及其制备方法。
技术介绍
以高Al组分AlxGa1-xN(x>0.4)材料为核心的深紫外(DUV)发光器件与光电探测器件在杀菌消毒、数据存储、生化探测、海上油监、高压电弧监测、保密通信、导弹预警等军民用领域有着广泛而深刻的应用前景，近年来受到越来越多的关注。研制高性能AlGaN基DUV发光器件与光电探测器件的关键之一在于高质量AlN衬底/模板的制备。但现有的AlN衬底/模板的制备效率和制备质量都有待提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种半导体器件及其制备方法。本专利技术提供的技术方案如下：一种半导体器件的制备方法，包括：提供一衬底；将所述衬底置于反应腔内进行表面清洁，并在所述衬底表面形成外延生长台阶；在所述衬底形成外延生长台阶的一侧制作AlN成核层；在所述AlN成核层远离所述衬底一侧制作表面调制AlN外延层，并采用激光原位监测所述半导体器件的表面形貌，在监测到所述半导体器件的表面形貌的反射率波谷符合预设条件时，结束所述表面调制AlN外延层的制作；在高速生长条件下，在所述表面调制A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底；将所述衬底置于反应腔内进行表面清洁，并在所述衬底表面形成外延生长台阶；在所述衬底形成外延生长台阶的一侧制作AlN成核层；在所述AlN成核层远离所述衬底一侧制作表面调制AlN外延层，并采用激光原位监测所述半导体器件的表面形貌，在监测到所述半导体器件的表面形貌的反射率波谷符合预设条件时，结束所述表面调制AlN外延层的制作；在高速生长条件下，在所述表面调制AlN外延层远离所述AlN成核层的一侧制作形成AlN厚膜，其中，所述高速生长条件包括以下条件中的一种或多种：将所述反应腔内的制备温度提高至1150℃‑1500℃，所述制备温度为生长时所述半...

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底；将所述衬底置于反应腔内进行表面清洁，并在所述衬底表面形成外延生长台阶；在所述衬底形成外延生长台阶的一侧制作AlN成核层；在所述AlN成核层远离所述衬底一侧制作表面调制AlN外延层，并采用激光原位监测所述半导体器件的表面形貌，在监测到所述半导体器件的表面形貌的反射率波谷符合预设条件时，结束所述表面调制AlN外延层的制作；在高速生长条件下，在所述表面调制AlN外延层远离所述AlN成核层的一侧制作形成AlN厚膜，其中，所述高速生长条件包括以下条件中的一种或多种：将所述反应腔内的制备温度提高至1150℃-1500℃，所述制备温度为生长时所述半导体器件表面的实际温度；将输入所述反应腔内所述III族金属源的源瓶的气压设置为600-1300mbar；将输入所述反应腔内的III族金属源流量设置为10-300μmol/min；及将输入所述反应腔内的V族源与III族金属源的摩尔比设置为10-5000。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底形成外延生长台阶的一侧制作AlN成核层的制备温度为650℃-1000℃，所述AlN成核层的厚度为10-80nm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底形成外延生长台阶的一侧制作AlN成核层的制备温度为650℃-1000℃，所述AlN成核层的厚度为10-100nm。4.根据权利要求1至3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述预设条件为所述半导体器件的表面形貌的反射率波谷下降或上升20％-80％。5.根据权利要求1至3任意一项所述的制备方法，其特征在于，在所述AlN成核层远离所述衬底一侧制作表面调制AlN外延层的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴华龙，陈志涛，赵维，何晨光，贺龙飞，张康，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44