一种HVPE外延氮化铝厚膜的生长方法技术

本发明专利技术公开了一种HVPE外延氮化铝厚膜的生长方法，属于半导体技术领域。该方法采用特定结构的石英舟盛放金属铝，进入石英舟的反应气体可以与金属铝源充分接触，将氯化氢与金属铝的反应比例提高到80％以上。设计多路分隔的喷嘴结构，将金属源和氨气物理上分隔开来，降低其预反应的可能性，配合交替间断的生长方法，短时间内交替通入III族源和V族气体，使其即不会互相提前接触，又可以互相均匀到达高温区衬底表面，并在衬底表面均匀混合，提高生长均匀性和生长速率。同时减少预反应颗粒等产物，避免其落到衬底表面形成缺陷，提高表面质量。本发明专利技术可以有效提高金属铝源的利用率，降低预反应，且可以得到高晶体质量的氮化铝厚膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及半导体工艺和设备，高温氢化物气相外延装置的生长方法及结构，具体涉及一种氮化铝晶体生长所用的高温氢化物气相外延的生长方法。

技术介绍

1、氮化铝(aln)是典型的第三代半导体材料，因其具有高禁带宽度、高热导率和高载流子迁移率等特性，在深紫外光电器件和高频高功率电子器件等方面具有不可替代的作用，而有关大尺寸高质量氮化铝单晶的生长方法一直是国际上的研究热点。当前获得aln单晶的主流方法有pvt和hvpe方法。其中氢化物气相外延(hvpe)氮化铝(aln)厚膜在生长速率，外延膜质量，紫外透过率等方面具有优势。

2、在氢化物气相外延(hvpe)生长氮化铝晶体过程中，一般采用金属铝，氯化氢(hcl)气体与金属铝反应生成氯化铝为金属源，然后再与氨气(nh3)高温反应生成aln。此过程面临两大困境：一是hcl与固态铝源反应不充分，金属源利用率低；二是氯化铝源极活泼，易与氨气发生预反应，极大降低生长速率。同时大量未反应的氯化氢气体在高温反应室中会刻蚀晶体表面导致外延厚膜质量下降。因此，如何改进hvpe设备中的铝舟及喷嘴结构，并配合相应的生长方法来解决这本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述步骤1)中金属Al颗粒的纯度≥99.99％，单个金属Al颗粒小于等于1cm3。

3.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述石英舟盖子上的孔的直径范围为1-8mm。

4.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述步骤2)所述多路分隔喷嘴结构与样品台前端距离50-300mm。

5.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述步骤3)、步骤4)和步骤5)中载气中氢气和...

【技术特征摘要】

1.一种外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述步骤1)中金属al颗粒的纯度≥99.99％，单个金属al颗粒小于等于1cm3。

3.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述石英舟盖子上的孔的直径范围为1-8mm。

4.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其特征在于，所述步骤2)所述多路分隔喷嘴结构与样品台前端距离50-300mm。

5.如权利要求1所述的外延氮化铝厚膜的生长方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洁君，王泽人，于彤军，刘云琪，张皇澍，陈加昊，沈波，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：