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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体,特别涉及一种gan基外延结构及其制作方法。
技术介绍
1、gan(氮化镓)作为重要的第三代宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、击穿场强高,耐高温、热导率高、电子饱和速率大和化学稳定性好等优点,已经被广泛用于各种半导体器件中。gan基外延结构是制备gan基半导体器件的基础。gan基外延结构通常包括硅衬底和gan基叠层结构。
2、相关技术中,在硅衬底上形成gan基叠层结构之前,需要先对硅衬底进行清洁。通常可以在较高的温度下向金属有机物化学气相沉积(metal organic chemical vapordeposition,mocvd)反应腔中通入氢气,以去除硅衬底表面的氧化物。
3、然而,由于硅衬底的熔点较低,在较高的温度下,硅衬底可能熔融并被mocvd反应腔中的杂质影响,硅衬底表面产生损伤,影响gan基外延结构的质量。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种gan基外延结构及其制作方法,能提高gan基外延结构的质量。所述技术方案如下:
2、一方面,提供了一种gan基外延结构的制作方法,包括:将硅衬底放置于反应腔中,通入氢气作为载气,将所述硅衬底的温度提升至第一温度,所述第一温度小于1000℃;向所述反应腔中通入第一气体,以去除所述硅衬底表面的二氧化硅,得到清洁硅衬底;在所述清洁硅衬底上形成gan基叠层结构,得到gan基外延结构。
3、可选地,所述第一温度大于或者等于700℃。
4、可选地,所述第一气体为在
5、可选地,所述氢化物为碳氢化物、有机金属源、硅烷、锗烷或硼烷。
6、可选地,所述碳氢化物为ch4、c3h8或c6h12,所述有机金属源为c3h9in、c3h9al或c6h15al,所述硅烷为sih4或si2h6,所述锗烷为geh4,所述硼烷为bh3。
7、可选地,所述氢化物为ash3、h2s或hbr。
8、可选地,通入所述第一气体时,所述反应腔内的压力为50mbar至200mbar。
9、可选地,通入所述第一气体的持续时间为1min至10min。
10、可选地,通入所述第一气体的流量为100sccm至2000sccm。
11、另一方面,提供了一种gan基外延结构,所述gan基外延结构采用如前所述的任一种制作方法制作。
12、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
13、本公开实施例中,通过将硅衬底的温度提升至第一温度,第一温度小于1000℃,向反应腔中通入第一气体,以去除硅衬底表面的二氧化硅,得到清洁硅衬底。由于硅的熔点为1410℃,第一气体在小于1000℃时即可去除硅衬底表面的二氧化硅,因此可以避免过高温度使硅衬底熔融并被反应腔中的杂质影响,避免过高温度和杂质对硅衬底表面造成损伤,从而提高gan基外延结构的质量。并且在mocvd反应腔中原位去除硅衬底表面的二氧化硅后,可以直接进行后续步骤在清洁硅衬底上形成gan基叠层结构,可以避免清洁硅衬底表面产生二次氧化,提高gan基外延结构的质量。
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1.一种GaN基外延结构的制作方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一温度大于或者等于700℃。
3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一气体为在所述第一温度下裂解出氢原子的氢化物。
4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述氢化物为碳氢化物、有机金属源、硅烷、锗烷或硼烷。
5.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,所述碳氢化物为CH4、C3H8或C6H12,所述有机金属源为C3H9In、C3H9Al或C6H15Al,所述硅烷为SiH4或Si2H6,所述锗烷为GeH4,所述硼烷为BH3。
6.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述氢化物为AsH3、H2S或HBr。
7.根据权利要求1至6任一项所述的制作方法,其特征在于,通入所述第一气体时,所述反应腔内的压力为50mbar至200mbar。
8.根据权利要求1至6任一项所述的制作方法,其特征在于,通入所述第一气体的持续时间为1min至10min。
9.根据权利要求
10.一种GaN基外延结构,其特征在于,所述GaN基外延结构采用如权利要求1至9任一项所述的制作方法制作。
...【技术特征摘要】
1.一种gan基外延结构的制作方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一温度大于或者等于700℃。
3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一气体为在所述第一温度下裂解出氢原子的氢化物。
4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述氢化物为碳氢化物、有机金属源、硅烷、锗烷或硼烷。
5.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,所述碳氢化物为ch4、c3h8或c6h12,所述有机金属源为c3h9in、c3h9al或c6h15al,所述硅烷为sih4或si2h6,所述锗烷为geh4,所述硼烷为bh3。...
【专利技术属性】
技术研发人员:马欢,房玉川,徐敏,吴志浩,
申请(专利权)人:华灿光电苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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