氮化铝半导体薄膜的制作方法及其结构技术

本申请公开了一种氮化铝半导体薄膜的制作方法及其结构，涉及半导体设备成膜领域，包括：提供蓝宝石衬底；在蓝宝石衬底的一侧形成铝金属层；铝金属层进行氮化处理，生成第一氮化铝薄膜；在第一氮化铝薄膜远离蓝宝石衬底的一侧生成第二氮化铝薄膜；对具有第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜的蓝宝石衬底进行退火处理；在第二氮化铝薄膜远离蓝宝石衬底的一侧生成第三氮化铝薄膜。本申请在生成第二氮化铝薄膜之前，首先在蓝宝石衬底上生成第一氮化铝薄膜，通过第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜有效降低后续各层氮化铝薄膜造成的堆积应力，从而能够降低龟裂密度和孔洞缺陷密度，生成高质量的氮化铝半导体薄膜。

Fabrication method and structure of AlN semiconductor film

【技术实现步骤摘要】
氮化铝半导体薄膜的制作方法及其结构
本申请涉及半导体设备成膜领域，具体地说，涉及一种氮化铝半导体薄膜的制作方法及其结构。
技术介绍
随着发光二极管技术的不断进步，近年来，紫外光波段的发光二极管也被高度关注。通常，在制作紫外光发光二极管时，特别是发光波长在320nm以下的深紫外光范围，会在蓝宝石衬底上外延生长氮化铝半导体薄膜，使氮化铝半导体薄膜作为蓝宝石衬底与紫外光发光二极管的结构之间的缓冲层，该氮化铝半导体薄膜缓冲层的结晶品质对后续外延生长的发光二极管结构的发光效率有着关键的决定性。由于氮化铝半导体薄膜与蓝宝石衬底的晶格常数不匹配，以及热膨胀系数差异较大，若在该蓝宝石衬底上直接高温外延生长氮化铝半导体薄膜，容易产生龟裂及高密度的孔洞缺陷，进而降低紫外光发光二极管的产出良率和内部量子效率。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种氮化铝半导体薄膜的制作方法及其结构，在生成第二氮化铝薄膜之前，首先在蓝宝石衬底上生成第一氮化铝薄膜，通过第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜有效降低后续各层氮化铝薄膜造成的堆积应力，从而能够降低龟裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化铝半导体薄膜的制作方法，其特征在于，包括：/n提供蓝宝石衬底；/n将所述蓝宝石衬底置于有机金属化学气相沉积反应腔内；/n向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入含铝前驱物，在所述蓝宝石衬底的一侧形成铝金属层；/n向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入氨前驱物，所述铝金属层进行氮化处理，生成第一氮化铝薄膜；/n将具有所述第一氮化铝薄膜的蓝宝石衬底置入射频溅镀沉积反应腔内，在所述第一氮化铝薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧生成第二氮化铝薄膜；/n对具有所述第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜的蓝宝石衬底进行退火处理；/n将进行退火处理后具有所述第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜的蓝宝石衬底置入所述有机金...

【技术特征摘要】
1.一种氮化铝半导体薄膜的制作方法，其特征在于，包括：
提供蓝宝石衬底；
将所述蓝宝石衬底置于有机金属化学气相沉积反应腔内；
向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入含铝前驱物，在所述蓝宝石衬底的一侧形成铝金属层；
向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入氨前驱物，所述铝金属层进行氮化处理，生成第一氮化铝薄膜；
将具有所述第一氮化铝薄膜的蓝宝石衬底置入射频溅镀沉积反应腔内，在所述第一氮化铝薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧生成第二氮化铝薄膜；
对具有所述第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜的蓝宝石衬底进行退火处理；
将进行退火处理后具有所述第一氮化铝薄膜及第二氮化铝薄膜的蓝宝石衬底置入所述有机金属化学气相沉积反应腔内；
向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入所述含铝前驱物和所述氨前驱物；在所述第二氮化铝薄膜远离所述蓝宝石衬底的一侧生成第三氮化铝薄膜。


2.根据权利要求1所述的氮化铝半导体薄膜的制作方法，其特征在于，在向所述有机金属化学气相沉积反应腔内通入含铝前驱物之前，还包括：向所述反应腔内通入氢气，清洁所述蓝宝石衬底的表面。


3.根据权利要求1所述的氮化铝半导体薄膜的制作方法，其特征在于，
所述含铝前驱物包括三甲基铝、三乙基铝中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的氮化铝半导体薄膜的制作方法，其特征在于，
所述氨前驱物包括氨气、二甲基肼中的至少一种。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：林辉，刘锐森，蓝文新，刘召忠，杨小利，
申请(专利权)人：江西新正耀光学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36