[發明專利]半導體結構、自支撐氮化鎵層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710495704.4
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107275188B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王穎慧;羅曉菊
• 申請（專利權）人: 鎵特半導體科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/683
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種半導體結構的制備方法，其特征在于，所述半導體結構的制備方法包括如下步驟：

1)提供襯底；

2)于所述襯底的上表面形成多量子阱結構分解層，所述多量子阱結構分解層中至少包括鎵元素；

3)于所述多量子阱結構分解層的上表面形成圖形化掩膜層；所述圖形化掩膜層內形成有若干個開口，所述開口暴露出部分所述多量子阱結構分解層；

4)將步驟3)得到的結構置于含氮氣氛下進行處理，使所述多量子阱結構分解層分解重構以得到分解重構疊層，其中，所述分解重構疊層包括內部形成若干個孔洞的分解層及位于所述開口暴露出的所述重構分解層上表面的氮化鎵晶種層；具體包括如下步驟：

4-1)將步驟3)得到的結構置于反應裝置中；

4-2)向所述反應裝置內通入氨氣或氨氣與載氣的混合物；

4-3)將步驟3)得到的結構加熱至處理溫度進行處理。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：步驟2)中，形成的所述多量子阱結構分解層中還包括銦、鋅、汞、鎘、砷、磷、銻、鎂、硅、氮或磷中的至少一種元素。

3.根據權利要求2所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：所述多量子阱結構分解層中還包括摻雜元素，所述摻雜元素包括鐵、鈉、硫、碲、氧或碳中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：所述多量子阱結構分解層包括2～100層材料薄層，各所述材料薄層的厚度為10埃～1000nm。

5.根據權利要求1所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：步驟1)與步驟2)之間還包括于所述襯底的上表面形成氮化鋁層的步驟，所述氮化鋁層位于所述襯底與所述多量子阱結構分解層之間。

6.根據權利要求5所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：于所述襯底的上表面形成氮化鋁層之后，還包括于所述氮化鋁層的上表面形成分解阻擋層的步驟，所述分解阻擋層位于所述氮化鋁層與所述多量子阱結構分解層之間。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：步驟1)與步驟2)之間還包括于所述襯底的上表面形成分解阻擋層的步驟，所述分解阻擋層位于所述襯底與所述多量子阱結構分解層之間。

8.根據權利要求1至5中任一項所述的半導體結構的制備方法，其特征在于：步驟2)與步驟3)之間還包括于所述多量子阱結構分解層的上表面形成分解阻擋層的步驟，所述分解阻擋層位于所述多量子阱結構分解層與所述圖形化掩膜層之間。

9.一種半導體結構，其特征在于，所述半導體結構包括：

襯底；

分解重構疊層，位于所述襯底的上表面，所述分解重構疊層由多量子阱結構分解層于氨氣氣氛或氨氣與載氣的混合物氣氛下加熱至處理溫度進行處理得到；所述分解重構疊層包括內部形成有若干個孔洞的分解層及氮化鎵晶種層，其中，所述重構分解層位于所述襯底的上表面，所述氮化鎵晶種層位于所述重構分解層的上表面。

10.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于：所述半導體結構還包括圖形化掩膜層，所述圖形化掩膜層內形成有若干個開口，所述氮化鎵晶種層位于所述開口內。

11.根據權利要求9所述的半導體結構，其特征在于：所述半導體結構還包括氮化鋁層，所述氮化鋁層位于所述襯底與分解重構疊層之間。

12.根據權利要求9至11中任一項所述的半導體結構，其特征在于：所述半導體結構還包括分解阻擋層，所述分解阻擋層位于所述重構分解層的上表面或位于所述重構分解層的下表面。