[發(fā)明專利]用于提高包括半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980145505.4
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN102301447A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·阿雷納
• 申請（專利權(quán)）人: S.O.I.TEC絕緣體上硅技術(shù)公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;孫向民

1.一種制造具有減少的數(shù)量的表面位錯(cuò)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：

增強(qiáng)半導(dǎo)體表面處出現(xiàn)的多個(gè)露頭表面位錯(cuò)周圍的表面擾動的范圍；

沉積介質(zhì)掩蔽材料層，以便以間斷的方式覆蓋至少多個(gè)露頭表面位錯(cuò)周圍的表面的擾動部分，表面的一些部分覆蓋有掩蔽材料，而表面的其他部分沒有被這樣覆蓋，以及

形成具有基本連續(xù)的橫向范圍和減少的數(shù)量的表面位錯(cuò)的跟隨半導(dǎo)體層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)進(jìn)一步包括在第一外延生長條件下形成中間半導(dǎo)體層，所述第一外延生長條件被選擇為促進(jìn)與表面位錯(cuò)關(guān)聯(lián)的生長坑的打開。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中增強(qiáng)進(jìn)一步包括在形成中間半導(dǎo)體層之前，在被選擇為促進(jìn)與所述表面位錯(cuò)關(guān)聯(lián)的刻蝕的第一刻蝕條件下刻蝕所述半導(dǎo)體表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中形成中間半導(dǎo)體層進(jìn)一步包括在第二外延生長條件下生長，所述第二外延生長條件被選擇為促進(jìn)與表面位錯(cuò)關(guān)聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)生長坑的相交成生長坑的聚結(jié)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)進(jìn)一步包括在被選擇為促進(jìn)橫向范圍的增加以及穴的形成的第一刻蝕條件下刻蝕所述半導(dǎo)體表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第三外延生長條件下形成跟隨半導(dǎo)體層，所述第三外延生長條件被選擇為促進(jìn)多個(gè)露頭表面位錯(cuò)周圍的表面擾動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將增強(qiáng)步驟、沉積步驟和形成步驟重復(fù)一次或多次。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中間斷的介質(zhì)掩蔽材料層具有大約以下的厚度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在單一反應(yīng)腔內(nèi)執(zhí)行增強(qiáng)步驟、沉積步驟和形成步驟，而沒有非原位處理。

10.一種用于形成III-氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括具有多個(gè)露頭位錯(cuò)的初始III-氮化物表面，該方法包括將初始表面暴露在被選擇為促進(jìn)以下情形的一連串外延生長條件中：

在初始表面上生長的中間III-氮化物層中的生長坑的打開，所述生長坑與初始III-氮化物表面中的表面位錯(cuò)關(guān)聯(lián)；

生長的中間層中的兩個(gè)或更多個(gè)打開的生長坑的相交成為生長坑的聚結(jié)；以及

跟隨III-氮化物層的橫向生長以封閉一些或全部生長坑和生長坑的聚結(jié)，其中橫向生長至少繼續(xù)到跟隨層具有基本連續(xù)的橫向范圍為止，其中跟隨層的位錯(cuò)密度小于初始表面的位錯(cuò)密度，以及其中橫向生長從生長坑和生長坑的聚結(jié)未被間斷的介質(zhì)掩蔽材料層覆蓋的部分成核。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中用于促進(jìn)生長坑的打開的生長條件基本類似于用于促進(jìn)生長坑的相交的生長條件。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中用于促進(jìn)生長坑的打開和相交的生長條件包括950℃以下的溫度、大約100mb以上的壓強(qiáng)或兩者兼具。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述一連串生長條件進(jìn)一步包括促進(jìn)介質(zhì)掩蔽材料生長的條件，所述促進(jìn)介質(zhì)掩蔽材料生長的條件順次在用于促進(jìn)生長坑的打開和相交的條件之前，但順次在用于促進(jìn)橫向生長的條件之后。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)所述一連串生長條件，無需從生長腔中取出正在形成的III-氮化物層。

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中只要多個(gè)生長坑具有大約5μm以下的橫向范圍，生長坑的打開和相交就繼續(xù)。

16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中間斷的介質(zhì)掩蔽材料層包括隨機(jī)分布在生長坑和生長坑的聚結(jié)的表面上的氮化硅。