半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法；包括如下步骤：提供衬底；于衬底上形成多层图形化掩膜层；多层图形化掩膜层包括上下叠置的第一图形化掩膜层及第二图形化掩膜层，第一图形化掩膜层与第二图形化掩膜层具有不同的热膨胀系数。上述实施例中的半导体结构的制备方法通过制备包括不同热膨胀系数的图形化掩膜层的多层图形化掩膜层，利用各层图形化掩膜层热膨胀系数的不同，可以逐渐缓解整个多层图形化掩膜层与在其上外延的氮化镓层的热膨胀系数差异，使得在降温剥离氮化镓层的过程中，氮化镓层受到的弯曲应力较小，氮化镓层不会因受到的弯曲应力太大而造成裂片，使得氮化镓层可以整片剥离，具有较高的良率。

Semiconductor structure, self-supporting gallium nitride layer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法
本申请涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法。
技术介绍
第三代半导体材料由于能量禁带一般大于3.0电子伏，又被称为宽禁带半导体；相比于传统的硅基和砷化镓基半导体材料，宽禁带半导体(例如碳化硅、氮化镓、氮化铝及氮化铟等)由于具有特有的禁带范围、优良的光、电学性质和优异的材料性能，能够满足大功率、高温高频和高速半导体器件的工作要求，在汽车及航空工业、医疗、通讯、军事、普通照明及特殊条件下工作的半导体器件等方面既有十分广泛的应用前景。氮化镓作为典型的第三代半导体材料，具有直接带隙宽、热导率高等优异性能而受到广泛关注。氮化镓相较于第一代和第二代半导体材料除了具有更宽的禁带(在室温下其禁带宽度为3.4eV)，可以发射波长较短的蓝光，其还具有高击穿电压、高电子迁移率、化学性质稳定、耐高温及耐腐蚀等特点。因此，氮化镓非常适合用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件以及蓝、绿光和紫外光电子器件。目前，氮化镓半导体材料的研究和应用已成为全球半导体研究的前沿和热点。...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供衬底；/n于所述衬底上形成多层图形化掩膜层；所述多层图形化掩膜层包括上下叠置的第一图形化掩膜层及第二图形化掩膜层，所述第一图形化掩膜层与所述第二图形化掩膜层具有不同的热膨胀系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供衬底；
于所述衬底上形成多层图形化掩膜层；所述多层图形化掩膜层包括上下叠置的第一图形化掩膜层及第二图形化掩膜层，所述第一图形化掩膜层与所述第二图形化掩膜层具有不同的热膨胀系数。


2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，于所述衬底上形成所述多层图形化掩膜层之前还包括于所述衬底的表面形成氮化物缓冲层的步骤，于所述衬底的表面形成所述氮化物缓冲层包括如下步骤：
于所述衬底上形成至少一层lnyGazN层，其中，0≤y≤1，0≤z≤1且y+z＝1；所述多层图形化掩膜层形成于所述氮化物缓冲层的表面。


3.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一图形化掩膜层的材料包括硅基氧化物、硅基氮化物、金属氧化物及金属氮化物中的至少一种，且所述第二图形化掩膜层包括单层金属层或多种金属形成的合金层。


4.根据权利要求3所述半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一图形化掩膜层的材料包括SiO2、WNX、及CrO2中的一种或几种，其中，X＝1，2，3，4；所述第二图形化掩膜层的材料包括Au，W，Mo，Cr，Co，Zr，Ta，Ti，Nb，Ni，V，Hf，Pd及Cu中的一种金属或至少两种金属的合金层。


5.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一图形化掩膜层包括单层金属层或多种金属形成的合金层，且所述第二图形化掩膜层的材料包括硅基氧化物、硅基氮化物、金属氧化物及金属氮化物中的至少一种。


6.根据权利要求5所述半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一图形化掩膜层的材料包括Au，W，Mo，Cr，Co，Zr，Ta，Ti，Nb，Ni，V，Hf，Pd及Cu中的一种金属或至少两种金属的合金层，所述第二图形化掩膜层的材料包括SiO2、WNX、及CrO2中的一种或几种，其中，X＝1，2，3，4。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述多层图形化掩膜层包括多层所述第一图形化掩膜层及多层所述第二图形化掩膜层，所述第一图形化掩膜层与所述第二图形化掩膜层依次交替叠置。


8.一种半...

【专利技术属性】
技术研发人员：特洛伊·乔纳森·贝克，王颖慧，罗晓菊，武泽成，
申请(专利权)人：镓特半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31