[發明專利]半導體結構以及制備方法

有效

• 申請號: 201611059666.X
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106783616B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王敬;孫川川;梁仁榮;許軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/324;H01L21/265
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

1.一種制備半導體結構的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)在基底的上表面依次形成氮化物過渡層和氮化物半導體層，以便獲得第一復合體，形成所述氮化物半導體層之前，預先在所述氮化物過渡層的上表面形成離子吸附層；

(2)對所述第一復合體進行離子注入處理，所述注入的離子中含氫離子，所述注入的離子存在于所述離子吸附層中；

(3)將所述第一復合體與襯底進行鍵合處理，以便獲得第二復合體，其中，所述襯底的上表面具有絕緣層，并且所述鍵合處理中所述絕緣層與所述氮化物半導體層接觸；以及

(4)對所述第二復合體進行剝離處理，以便分別獲得第三復合體和所述半導體結構，所述剝離處理是在所述離子吸附層中進行的，

其中，所述氮化物半導體層是由含Ga的氮化物半導體材料形成的，形成所述離子吸附層的材料的晶格常數與形成所述氮化物過渡層以及形成所述氮化物半導體層的材料的晶格常數均不同，以在所述離子吸附層中引入應變。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯底與所述基底分別獨立地是由硅形成的。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化物過渡層和所述氮化物半導體層形成在硅基底上表面的(111)晶面上。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化物過渡層是由AlN、AlGaN、InGaN以及GaN的至少之一形成的。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化物半導體層是由AlGaN、GaN以及InGaN的至少之一形成的。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化物半導體層以及所述過渡層分別獨立地通過外延生長形成。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子吸附層是由氮化物半導體材料形成的，所述氮化物半導體材料包括InGaN、GaN、AlN以及AlGaN的至少之一。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子吸附層的厚度為2-50nm。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：在步驟(1)中，在所述氮化物半導體層上表面形成第一鈍化層。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：在所述半導體結構上表面形成第二鈍化層。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入處理的注入劑量為：

1×10¹⁷/cm²～3×10¹⁷/cm²。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入處理的注入劑量為：

1×10¹⁶/cm²～2×10¹⁷/cm²。

13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入處理時，所述第一復合體的溫度為200-800攝氏度。

14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述半導體結構中，所述氮化物半導體層的厚度小于100nm。

15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)之后，步驟(2)之前，預先對所述第一復合體的上表面進行拋光處理和/或退火處理。

16.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述剝離處理包括溫度為200-1000攝氏度的退火。