一种半导体结构及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及其制作方法，该制作方法包括以下步骤：提供一衬底并将衬底置于反应腔室中，形成外延结构层于衬底上，外延结构层包括缓冲层及掺杂氮化镓外延层，其中，形成掺杂氮化镓外延层时向反应腔室中通入掺杂源以进行掺杂，掺杂源的通入过程包括开始阶段、中间阶段及终止阶段，中间阶段的掺杂源平均流量至少大于开始阶段的掺杂源平均流量及终止阶段的掺杂源平均流量中的一个。该制作方法通过对掺杂源的通入过程进行阶段划分并对各阶段中掺杂源的流量通入方式进行控制，以动态平衡掺杂源的掺杂过程与掺杂源的扩散或拖尾效应，使得半导体结构的最终掺杂情况接近于理论掺杂值，从而有效改善整体结构质量及性能不良的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体，涉及一种半导体结构及其制作方法。

技术介绍

1、氮化镓(gan)是最具代表性的第三代半导体材料之一，其因具备更高的禁带宽度、击穿电压、热导率、电子饱和速率及抗辐照能力等优良性能，广泛应用于功率器件、射频器件及光电器件等
由于制备氮化镓的单晶材料无法从自然界直接获取，因此，氮化镓衬底通常通过在异质衬底上生长外延片，因此，氮化镓的外延生长对于器件性能直观重要。

2、基于后续制作的氮化镓基器件的耐高温、高频、高功率等电学性能要求，通常需要对氮化镓外延层进行不同元素的掺杂，例如，通过掺杂硅元素以进行n型掺杂，通过掺杂镁元素以进行p型掺杂，通过掺杂碳元素或铁元素以调整氮化镓外延层的电阻率，从而提高氮化镓外延层的耐压特性。请参阅图1，显示为一般形成氮化镓外延层后所得结构剖面示意图，对于镁元素及铁元素的掺杂过程中发现，由于掺杂源(主要为mo源)本身化学特性，通入掺杂源以对氮化镓层101进行掺杂过程中会发生掺杂元素附着在设备管道及外延生长腔体内壁上而产生类似记忆效应，使得在停止通入掺杂源时仍然有掺杂元素扩散进入非掺杂结构层(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述开始阶段的时间与所述掺杂源的总通入时间之比范围是1/10～1/5，所述终止阶段的时间与所述掺杂源的总通入时间之比范围是1/10～1/5。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，向所述反应腔室中通入掺杂源以进行掺杂包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述第一方式包括流量线性增加、流量阶梯式增加及流量脉冲变化中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述开始阶段的时间与所述掺杂源的总通入时间之比范围是1/10～1/5，所述终止阶段的时间与所述掺杂源的总通入时间之比范围是1/10～1/5。

3.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，向所述反应腔室中通入掺杂源以进行掺杂包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述第一方式包括流量线性增加、流量阶梯式增加及流量脉冲变化中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于：所述开始阶段包括多个子阶段，每一子阶段均包括流量增加阶段及流量恒定阶段，所述流量增加阶段的时间与所述流量恒定阶段的时间之比范围是1/3～1/2，所述流量增加阶段的流量变化值与所述预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮竹，沈硕珩，江灵荣，任芳，
申请(专利权)人：上海新微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：