一种氧化镓衬底的表面处理方法及大尺寸氧化镓功率器件技术

技术编号:40156616 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-26 23:32
本发明专利技术属于功率半导体领域,具体涉及一种氧化镓衬底的表面处理方法、一种大尺寸氧化镓功率器件的制造方法,及对应的大尺寸氧化镓功率器件。表面处理方法包括如下步骤:S1:对包含外延材料的氧化镓衬底进行清洗和干燥,清洗工艺依次包括:(1)利用有机溶剂进行超声波清洗;(2)采用BOE溶液浸泡;(3)采用食人鱼溶液浸泡;(4)采用超纯水进行多次冲洗;S2:将清洗后的衬底材料在O<subgt;2</subgt;中以400‑800℃的温度退火处理;S3:采用ICP刻蚀技术对衬底材料的背面进行干法刻蚀;S4:采用腐蚀性溶剂对刻蚀处理后的粗糙表面进行各向同性湿法刻蚀;S5:再次清洗并干燥。本发明专利技术解决了氧化镓功率器件因衬底的界面缺陷导致性能不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率半导体领域,具体涉及一种氧化镓衬底的表面处理方法、一种大尺寸氧化镓功率器件的制造方法,及对应的大尺寸氧化镓功率器件。


技术介绍

1、氧化镓材料具有远超硅、碳化硅以及氮化镓材料的禁带宽度和击穿电场,因而在高压大功率的器件领域具有巨大的应用前景,已经成为下一代重点发展的电力电子材料之一。

2、目前基于hvpe(hydride vapor phase epitaxy,氢化物气相外延)和mocvd(metalorganic chemical vapor deposition,金属有机物化学气相沉淀技术)生长外延层所衬底制备的器件具有出色的导通电阻和击穿电压,但是目前的工艺水平只能在小尺寸器件中展现出优良特性。在大尺寸器件中,氧化镓衬底中氧空位、位错、施主缺陷、间隙缺陷和多晶缺陷等各种界面缺陷较为突出,并会对制备的功率器件的性能造成较大影响。氧化镓衬底在大尺寸器件中因存在界面缺陷导致很难实现电学特性不佳的缺点,正成为制约氧化镓发展应用的主要问题。

3、为了改善氧化镓功率器件的电学特性,相关领域的技术人员提出了多种界面处理方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于,其用于对包含外延材料的氧化镓衬底进行预处理,以改善大尺寸的衬底材料的界面缺陷;所述表面处理方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于:步骤S1中,超声波清洗过程中分别采用丙酮、异丙醇和乙醇作为溶剂各洗涤一次。

3.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于:步骤S1中,BOE溶液和食人鱼溶液的浸泡时间均不低于15min;所述食人鱼溶液采用浓硫酸和过氧化氢溶液按照3:1的比例配制而成。

4.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于,步骤S1中,干燥...

【技术特征摘要】

1.一种氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于,其用于对包含外延材料的氧化镓衬底进行预处理,以改善大尺寸的衬底材料的界面缺陷;所述表面处理方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于:步骤s1中,超声波清洗过程中分别采用丙酮、异丙醇和乙醇作为溶剂各洗涤一次。

3.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于:步骤s1中,boe溶液和食人鱼溶液的浸泡时间均不低于15min;所述食人鱼溶液采用浓硫酸和过氧化氢溶液按照3:1的比例配制而成。

4.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于,步骤s1中,干燥过程采用氮气进行吹扫。

5.如权利要求1所述的氧化镓衬底的表面处理方法,其特征在于:步骤s2中,干燥后的衬底材料以400℃的温度在o2中退火处理30min。

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【专利技术属性】
技术研发人员:徐光伟吴飞宏周选择赵晓龙侯小虎龙世兵
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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