[發明專利]一種在GaN襯底上同質外延生長的方法

有效

• 申請號: 201410455805.5
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104347356B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 楊志堅;秦志新;于彤軍;吳潔君;胡曉東;康香寧;王新強;許福軍;沈波;張國義
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/66;C23C16/44
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

1.一種在GaN襯底上同質外延生長的方法，包括以下步驟：

(1)測量GaN襯底表面曲率半徑；

(2)對GaN襯底進行研磨拋光；

(3)在上述襯底上淀積一層二氧化硅薄膜或氮化硅薄膜；

(4)采用具有環狀圖形的光刻板在步驟(3)得到的襯底表面形成同心掩膜環，所述具有環狀圖形的光刻板根據襯底翹曲的情況而設計；

(5)用步驟(4)所得襯底進行外延生長，獲得GaN外延層。

2.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，所述GaN襯底的表面是由不同晶面指數的晶面構成，晶面指數從襯底中心向邊緣逐漸升高，且這種變化是環形對稱的。

3.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述GaN襯底通過化學氣相沉積，金屬有機化合物氣相沉積，氫化物氣相外延中的一種或幾種外延方法結合的方法獲得；所述GaN襯底的厚度為100-4000μm。

4.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(1)中，還包括在測量前對所述GaN襯底進行清洗。

5.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(2)中，通過機械化學研磨拋光方法對GaN襯底進行研磨拋光，將所述襯底處理到曲率半徑大于8米。

6.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述淀積方法包括等離子增強化學氣相沉積方法；所述二氧化硅薄膜或氮化硅薄膜的厚度為100-200nm。

7.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(1)中，通過接觸式或非接觸式曲率測量計算工具測量GaN襯底表面曲率半徑。

8.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述同心掩膜環中同心圓環的寬度為1-20μm，同心圓環的間距在1-100μm。

9.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(5)中，外延生長方法為化學氣相沉積，金屬有機化合物氣相沉積，氫化物氣相外延，分子束外延方法中的一種，或上述幾種方法的結合。

10.如權利要求1所述的在GaN襯底上同質外延生長的方法，其特征在于，步驟(5)中，外延生長條件為：以氮氣、氫氣或二者的混和氣為載氣，溫度500℃-1200℃，壓力在100-2000Torr。