[發明專利]用交替高低溫度層阻塞寄生電流通路的制造超晶格的方法

無效

• 申請號: 200680033664.1
• 申請日: 2006-09-14
• 公開（公告）號: CN101263248A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: P·布里杰;R·比奇
• 申請（專利權）人: 國際整流器公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B25/00;C30B28/12;C30B28/14
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

相關申請

本申請基于并且要求于2005年9月14日提交的名為“Process?ForManufacture?of?Super?Lattice?Using?Alternating?High?and?Low?TemperatureLayers?to?Block?Parasitic?Current?Path”的美國臨時申請No.60/717,102的優先權，據此作出優先權的權利要求并且其公開內容結合于此作為參考。

定義

在此使用的III族氮化物涉及來自InAlGaN系的半導體合金，InAlGaN系至少包括氮和另一來自III族的合金元素。III族氮化物合金的例子是AlN、GaN、AlGaN、InGaN、InAlGaN、或者任何包括氮或至少一種來自III族的元素的化合物。

技術領域

本發明涉及用于制造功率半導體器件的方法，并且更具體地涉及用于制造III族氮化物功率半導體器件的方法。

背景技術

公知的III族功率半導體器件包括襯底、III族氮化物過渡層以及過渡層上的異質結III族氮化物器件。已知此類器件包括從異質結器件到襯底的寄生導電通路。寄生導電通路是不合意的，原因是其破壞了器件有效轉換電流的能力。

期望的是，將III族氮化物異質結器件中的寄生導電通路的影響最小化或者消除寄生導電通路。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于制造不包括寄生電流通路的III族氮化物功率半導體器件的方法。

確信的是，如上解釋的寄生導電是有助于缺陷的。因此，根據本發明的方法包括一種使缺陷最小化的方法，該缺陷有助于寄生導電通路的增進。

特別地，根據本發明的方法包括提供襯底，以及在生長時間周期期間，在所述襯底的主表面上生長III族氮化物主體至最終厚度，其中在所述生長時間周期期間，生長溫度是變化的。

在本發明的一個變形中，生長溫度是循環變化的，每個循環包括處于高溫的高溫生長周期和處于低溫的低溫生長周期。

在本發明的一種實施方式中，在所有循環中高溫和低溫是相同的。

在本發明的另一種實施方式中，在每個循環中低溫是變化的，而高溫在循環之間保持相同。

在本發明的又一種實施方式中，在每個循環中低溫和高溫都是變化的，直到這兩個溫度集中于一點。

在所有的實施方式中，在每個循環中低溫或者高溫的時間周期可以如預期的發生變化。

在本發明的另一個變形中，無論在上升方向還是在下降方向，生長溫度都是連續變化的。

參照附圖，從本發明的以下描述中，本發明的其他特征和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1A和1B說明了根據本發明的第一實施方式的方法。

圖2A和2B說明了根據本發明的第二實施方式的方法。

圖3A和3B說明了根據本發明的第三實施方式的方法。

圖4A和4B說明了根據本發明的第四實施方式的方法。

圖5示意地說明了根據本發明制造的III族氮化物器件的實例。

具體實施方式

參考圖1A-1B，在根據本發明的第一實施方式的方法中，III族氮化物超晶格主體10(例如AlN主體)通過在生長時間周期期間改變生長溫度而在襯底12上生長。特別地，生長溫度是循環變化的，每個循環14包括高溫生長周期，其后是低溫生長周期。因此，如在圖1中以圖說明的，III族氮化物主體在高溫T₁(例如1000℃)以第一時間周期16生長，接著另一III族氮化物主體在低溫T₂(例如800℃)以第二時間周期18生長。接著重復生長循環14直到獲得具有期望厚度的III族氮化物超晶格主體。

應當注意的是，已經觀察到，如果根據本發明的方法首先以低溫生長步驟開始，則能夠獲得最佳結果。因此，優選的是，根據本發明的方法始于低溫生長步驟，然后按照如以下描述的實施方式所解釋的其他步驟進行。

在根據第一實施方式的方法中，在所有循環中高生長溫度T₁相互相等，并且在所有循環中低生長溫度T₂相互相等。注意，所有循環中的第一時間周期16可以相互相等，并且甚至等于所有循環中的第二時間周期18。類似地，所有循環14中的第二時間周期可以相互相等。第一和第二時間周期16、18也可以如預期的發生變化。