[發明專利]在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法

無效

• 申請號: 200910235335.0
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN102034693A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 胡強;段瑞飛;魏同波;楊建坤;霍自強;曾一平
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/311;H01L21/306
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，包括以下步驟：

步驟1：在C面藍寶石襯底上淀積一層二氧化硅或氮化硅膜；

步驟2：利用常規光刻技術在淀積二氧化硅或氮化硅膜的C面藍寶石襯底上光刻出沿著[11-20]方向的條形二氧化硅或氮化硅掩模圖形；

步驟3：通過濕法刻蝕，將光刻的條形二氧化硅或氮化硅掩模圖形轉移到襯底上；

步驟4：腐蝕去掉二氧化硅或氮化硅膜，清洗襯底，得到清潔的藍寶石圖形襯底；

步驟5：直接采用氫化物氣相外延系統在所得到的藍寶石圖形襯底上外延生長GaN厚膜，完成制備。

2.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中該藍寶石圖形襯底的表面為平臺和V形槽狀條紋，且周期性相鄰，該V形槽的截面為不等腰三角形，該V形槽為窗口區域，V形槽的兩個斜面均為{1-10k}晶面族的不同晶面，其中短邊對應的是<1-102>晶面，而長邊對應的是<1-104>晶面。

3.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中二氧化硅或氮化硅膜的厚度為10nm至5μm。

4.根據權利要求1或2所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中條形二氧化硅或氮化硅掩模圖形的條紋寬度為1至50μm，窗口區域寬度為1至50μm。

5.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中濕法刻蝕是采用硫酸和磷酸混合液對光刻后的樣品進行刻蝕，刻蝕溫度為100-400℃。

6.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中襯底還可以從尖晶石、GaN、AlN、GaAs、Si、SiC、LiAlO₂、LiGaO₂、ZrB₂或HfB₂形成的族中選擇。

7.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中V形槽的寬度為1至50μm，深度為0.5至20μm，兩個V形槽之間為0.5至50μm的平臺。

8.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中兩個V形槽之間不存在平臺。

9.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中生長GaN厚膜的溫度為600至1400℃。

10.根據權利要求1所述的在藍寶石圖形襯底上制備無應力GaN厚膜的方法，其中除了選用氫化物氣相外延方法外延生長GaN厚膜外，還可以選用液相外延，金屬有機氣相外延，封閉空間氣相傳送的方法外延生長。