[發明專利]一種垂直結構功率器件外延層的生長方法及其功率器件

在審

• 申請號: 201410785079.3
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104538282A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 苗操;伊迪亞·喬德瑞;楊秀程;朱廷剛;艾俊;王科
• 申請（專利權）人: 江蘇能華微電子科技發展有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/683;H01L29/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種垂直結構功率器件外延層的生長方法及其功率器件。

背景技術

外延生長是在單晶襯底（基片）上沿其原來的晶向再生長一層具有一定要求的、與襯底晶向相同的單晶層。

目前，在襯底上生長外延層時，會出現以下兩種問題：1）在平整的襯底表面生長出的外延層質量較差；2）在粗糙的襯底表面上更有利于外延層的生長，且其上生長的外延層質量要比在平整的襯底表面生長出的質量好，但是，在后期工藝中對襯底進行剝離時，由于襯底表面的不平整性導致剝離后的外延層表面平整性較差。因此，目前迫切需要一種方法使得襯底上生長的外延層不僅質量好，且在剝離襯底后其表面的平整性也好。

發明內容

本發明的目的是提供一種垂直結構功率器件外延層的生長方法，該方法步驟簡單易行，不僅提高了外延層的質量，同時在后期工藝中剝離襯底時確保了該外延層的平整性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種垂直結構功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟：

1）在光滑的襯底上生長一層或多層外延過渡層；

2）對所述外延過渡層的上表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層；

3）在經過步驟2）蝕刻處理后的所述外延過渡層的粗糙面上再生長一層目標外延層。

優選地，所述步驟1）中的所述襯底上生長有多層所述外延過渡層，每層所述外延過渡層的材料相同或不同。

進一步優選地，每層所述外延過渡層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁。

優選地，所述襯底為藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底。

優選地，所述步驟2）中采用干法刻蝕的方法對所述外延過渡層進行蝕刻處理。

進一步優選地，所述目標外延層為氮化鎵外延層。

本發明的另一個目的是提供一種基于所述垂直結構功率器件外延層的生長方法制得的功率器件。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明的垂直結構功率器件外延層的生長方法，采用了在襯底上先生長一層或多層外延過渡層后再生長目標外延層，本發明的生長方法不僅解決了在光滑襯底上直接生長外延層導致的質量差的問題，同時也解決了在粗糙的襯底上直接生長外延層再進行后續對襯底剝離時導致外延層表面平整性差的問題，該方法步驟簡單，生長的外延層不僅質量好，且在后期工藝中將襯底剝離后其平整性也好，有利于后續的工藝加工。

附圖說明

附圖1為襯底結構示意圖；

附圖2為襯底上生長外延過渡層示意圖；

附圖3為外延過渡層蝕刻處理示意圖；

附圖4為生長目標襯底示意圖；

其中：1、襯底；2、外延過渡層；3、目標外延層。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例來對本發明的技術方案作進一步的闡述。

實施例1

本實施例所述的一種垂直結構功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟：

1）參見圖1、圖2所示，在光滑的藍寶石襯底1上生長一層氮化鎵外延過渡層2；

2）參見圖3所示，采用干法刻蝕的方法在該氮化鎵外延過渡層2表面進行部分蝕刻處理，以形成具有圖形化的氮化鎵外延過渡層2，所述圖形化的氮化鎵外延過渡層2具有一定的粗糙面；

3）參見圖4所示，在經蝕刻處理后的氮化鎵外延過渡層2的粗糙表面上再生長一層目標外延層3，在這里目標外延層3為氮化鎵外延層。

實施例2

本實施例所述的垂直結構功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟：

1）參見圖1、圖2所示，在光滑的硅襯底1上生長有多層外延過渡層2；

2）參見圖3所示，采用干法刻蝕的方法對所有外延過渡層2表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層2；

3）參見圖4所示，在經刻蝕處理后的外延過渡層2的粗糙面上再生長一層目標外延層3，即氮化鎵外延層。