半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法技术

本申请涉及一种半导体结构、自支撑氮化镓层及其制备方法，该半导体结构的制备方法包括提供衬底，于衬底的表面形成图形化掩膜层，图形化掩膜层内具有开口；将衬底置于氢化物气相外延设备中；于开口内及图形化掩膜层背离衬底的表面形成氮化镓晶种层，氮化镓晶种层包括位于开口内的第一区域及位于图形化掩膜层表面的第二区域，第一区域内的位错密度大于第二区域内的位错密度；刻蚀氮化镓晶种层，去除全部或部分位于第一区域的氮化镓晶种层；向氢化物气相外延设备中通入掺杂气体，以形成掺杂厚膜氮化镓层。该半导体结构的制备方法能够提高掺杂厚膜氮化镓层的晶体质量，有助于后续掺杂厚膜氮化镓层的自动剥离，降低器件串联电阻，增大隧穿电流。大隧穿电流。大隧穿电流。

【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


[0001]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

[0002]随着科学技术的发展，具有高频、高效率及大功率等优异性能的半导体器件应用领域越来越多。以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料具有禁带宽度宽、热导率高、耐腐蚀等优良的物理化学性能，在光电器件及微电子器件等方面具有广泛的应用前景。
[0003]目前，主要采用氢化物气相外延(Hydride vapor phase epitaxy，HVPE)的方法制备单晶氮化镓厚膜，HVPE制备单晶氮化镓在氢化物气相外延设备中进行，通过在氢化物气相外延设备中通入生长材料得到氮化镓单晶并沉积在衬底(或晶种)上外延形成氮化镓单晶；在上述方法中，有一种使用掩膜进行氮化镓生长的技术，即在异质衬底上镀一层掩膜，氮化镓无法在该掩膜上外延生长，只能在掩膜开口内生长，最后通过横向外延过生长技术进行闭合。
[0004]然而，这种方法在生长初期容易导致开口处上方和掩膜上方(譬如横向闭合处)位错不一致，进而影响质量的提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：提供衬底；并于所述衬底的表面形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层内具有若干个开口；将形成有所述图形化掩膜层的所述衬底置于氢化物气相外延设备中；于所述开口内及所述图形化掩膜层背离所述衬底的表面形成氮化镓晶种层，所述氮化镓晶种层包括位于所述开口内的第一区域及位于所述图形化掩膜层背离所述衬底的表面的第二区域，所述第一区域内的位错密度大于所述第二区域内的位错密度；刻蚀所述氮化镓晶种层，以将位于所述第一区域的所述氮化镓晶种层完全去除，或使得所述氮化镓晶种层位于所述第一区域的厚度小于所述氮化镓晶种层位于所述第二区域的厚度；向所述氢化物气相外延设备中通入掺杂气体，以形成掺杂厚膜氮化镓层，所述掺杂厚膜氮化镓层填满所述开口并覆盖保留的所述氮化镓晶种层。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，于所述开口内及所述图形化掩膜层背离所述衬底的表面形成氮化镓晶种层，包括：向所述氢化物气相外延设备中通入包括氯化氢及氨气的反应气体，以于所述开口内及所述图形化掩膜层背离所述衬底的表面形成所述氮化镓晶种层。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，刻蚀所述氮化镓晶种层，包括：停止向所述氢化物气相外延设备中通入所述氨气，并持续向所述氢化物气相外延设备中通入所述氯化氢，利用所述氯化氢刻蚀所述氮化镓晶种层。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，持续向所述氢化物气相外延设备中通入所述氯化氢的过程中，持续降低所述氯化氢的流量至预设流量，所述氯化氢以所述预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓菊，王颖慧，焦顺平，
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：