[發明專利]一種防止外延層生長二次位錯的方法

無效

• 申請號: 201110401967.7
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102427102A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 劉波波;白俊春;李培咸;王省蓮;廉大楨;王曉波
• 申請（專利權）人: 西安中為光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.一種防止外延層生長二次位錯的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積法在傳統藍寶石、SiC或Si襯底上生長1～2um的外延層(1)，外延層(1)的表面出現位錯(2)；

步驟2：將步驟1生長外延層后的外延片放入NaOH飽和溶液中，在50～80℃下浸泡5～10min，再用去離子水沖洗并甩干，將沖洗并甩干后的外延片采用等離子體輔助化學氣相沉積法沉積0.5～1um厚度的SiO₂或SiN作為掩膜層(3)，同時掩膜層(3)填充在位錯(2)中；

步驟3：將步驟2沉積掩膜層后的外延片進行研磨拋光，直至拋光至外延層(1)，然后將外延片用硫酸∶雙氧水∶水的體積比為5∶1∶1的混合溶液在50～80℃下浸泡5～10min，隨后用去離子水沖洗并甩干，隨后用HCl∶H₂O的體積比為1∶5的酸溶液在50～80℃下浸泡5～10min，再用去離子水沖洗并甩干，最后再進行后續生長。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的所述的等離子體輔助化學氣相沉積法，沉積條件為：鍍率為10～15nm/min；功率為15～28KW；氧氣流量為0.5～0.7sccm；溫度為250～280℃；電子束電流為50～70mA。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積法在傳統藍寶石、SiC或Si襯底上生長1um的GaN外延層(1)，GaN外延層(1)的表面出現位錯(2)；

步驟2：將步驟1生長外延層后的GaN外延片放入NaOH飽和溶液中，在50℃下浸泡10min，再用去離子水沖洗并甩干，將沖洗并甩干后的GaN外延片采用等離子體輔助化學氣相沉積法沉積0.5um厚度的SiO₂或SiN作為掩膜層(3)，同時掩膜層(3)填充在位錯(2)中，等離子體輔助化學氣相沉積法沉積條件為：鍍率為10nm/min；功率為15KW；氧氣流量為0.5sccm；溫度為250℃；電子束電流為50mA；

步驟3：將步驟2沉積掩膜層后的GaN外延片進行研磨拋光，直至拋光至GaN外延層(1)，然后將GaN外延片用硫酸∶雙氧水∶水的體積比為5∶1∶1的混合溶液，在50℃下浸泡10min，隨后用去離子水沖洗并甩干，隨后用HCl∶H₂O的體積比為1∶5的酸溶液在50℃下浸泡10min，再用去離子水沖洗并甩干，最后再進行后續生長。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積法在傳統藍寶石、SiC或Si襯底上生長1.5um的GaAs外延層(1)，GaAs外延層(1)的表面出現位錯(2)；

步驟2：將步驟1生長外延層后的GaAs外延片放入NaOH飽和溶液中，在65℃下浸泡8min，再用去離子水沖洗并甩干，將沖洗并甩干后的GaAs外延片采用等離子體輔助化學氣相沉積法沉積0.8um厚度的SiO₂或SiN作為掩膜層(3)，同時掩膜層(3)填充在位錯(2)中，等離子體輔助化學氣相沉積法沉積條件為：鍍率為12nm/min；功率為20KW；氧氣流量為0.6sccm；溫度為260℃；電子束電流為60mA；

步驟3：將步驟2沉積掩膜層后的GaAs外延片進行研磨拋光，直至拋光至GaAs外延層(1)，然后將GaAs外延片用硫酸∶雙氧水∶水的體積比為5∶1∶1的混合溶液，在65℃下浸泡8min，隨后用去離子水沖洗并甩干，隨后用HCl∶H₂O的體積比為1∶5的酸溶液，在65℃下浸泡8min，再用去離子水沖洗并甩干，最后再進行后續生長。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：采用金屬有機化學氣相沉積法在傳統藍寶石、SiC或Si襯底上生長2um的GaP外延層(1)，GaP外延層(1)的表面出現位錯(2)；

步驟2：將步驟1生長外延層后的GaP外延片放入NaOH飽和溶液中，在80℃下浸泡5min，再用去離子水沖洗并甩干，將沖洗并甩干后的GaP外延片采用等離子體輔助化學氣相沉積法沉積1um厚度的SiO₂或SiN作為掩膜層(3)，同時掩膜層(3)填充在位錯(2)中，等離子體輔助化學氣相沉積法沉積條件為：鍍率為15nm/min；功率為28KW；氧氣流量為0.7sccm；溫度為280℃；電子束電流為70mA；

步驟3：將步驟2沉積掩膜層后的GaP外延片進行研磨拋光，直至拋光至GaP外延層(1)，然后將GaP外延片用硫酸∶雙氧水∶水的體積比為5∶1∶1的混合溶液，在80℃下浸泡5min，隨后用去離子水沖洗并甩干，隨后用HCl∶H₂O的體積比為1∶5的酸溶液，在80℃下浸泡5min，再用去離子水沖洗并甩干，最后再進行后續生長。