[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、自支撐氮化鎵層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110049775.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112820635A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅曉菊;王穎慧;特洛伊·喬納森·貝克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鎵特半導(dǎo)體科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L21/78;H01L29/06;H01L29/20
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 史治法

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

于所述襯底上形成銦層或含銦氧化物層；

于所述銦層或所述含銦氧化物層的表面形成氮化鎵層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，于所述襯底上形成銦層或含銦氧化物層包括：

將銦金屬或含銦氧化物加入溶劑內(nèi)攪拌均勻，以得到混合溶液；

將所述襯底浸入所述混合溶液內(nèi)保持預(yù)設(shè)時(shí)間后取出，干燥后即于所述襯底上形成所述銦層或所述含銦氧化物層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述含銦氧化物包括InO、In₂O或In₂O₃；所述含銦氧化物的粒徑為1nm～10000nm；所述溶劑包括水、醇或水與醇的混合液。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中所述銦金屬或所述含銦氧化物的摩爾濃度為0.01mol/L～3mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，將所述襯底浸入所述混合溶液內(nèi)的所述預(yù)設(shè)時(shí)間為5s～10min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，提供的所述襯底為超薄襯底，所述襯底的厚度小于或等于300μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，于所述襯底上形成所述銦層或所述含銦氧化物層之前還包括：于所述襯底的表面形成緩沖層；所述銦層或所述含銦氧化物層形成于所述緩沖層的表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，于所述銦層或所述含銦氧化物層上形成所述氮化鎵層包括：

于所述銦層或所述含銦氧化物層的表面形成第一緩沖氮化鎵層，形成所述第一緩沖氮化物層的反應(yīng)氣體包括氯化氫及氨氣，載氣包括氮?dú)夂?或氬氣；

于所述第一緩沖氮化鎵層的表面形成厚膜氮化鎵層，形成所述氮化物層的反應(yīng)氣體包括氯化氫及氨氣，載氣包括氫氣、氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述第一緩沖氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度包括500℃～900℃，所述第一緩沖氮化鎵層的厚度為3μm～1000μm；所述厚膜氮化鎵層的生長(zhǎng)溫度包括900℃～1100℃，所述厚膜氮化鎵層的厚度大于600μm。

10.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

襯底；

銦層或銦氧化物層，位于所述襯底上；

氮化鎵層，位于所述銦層或所述銦氧化物層的表面。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯底為超薄襯底，所述襯底的厚度小于或等于300μm。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氮化鎵層包括：

第一緩沖氮化鎵層，位于所述銦層或所述銦氧化物層的表面；

厚膜氮化鎵層，位于所述第一緩沖氮化鎵層的表面。

13.一種自支撐氮化鎵層的制備方法，其特征在于，包括：

采用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法制備所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

將所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫處理，以使得所述厚膜氮化鎵層自動(dòng)剝離，以得到所述自支撐氮化鎵層。

14.一種自支撐氮化鎵層，其特征在于，所述自支撐氮化鎵層采用如權(quán)利要求13所述的制備方法制備而得到。