[發(fā)明專利]氮化物半導體基板的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110347280.3
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113241301B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 劉召軍;管云芳;莫煒靜;劉斌芝
• 申請（專利權）人: 深圳市思坦科技有限公司
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/3065;H01L33/00;H01L33/20;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳中細軟知識產(chǎn)權代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

1.一種氮化物半導體基板的制備方法，其特征在于，包括以下過程：

提供氮化物半導體基材，所述氮化物半導體基材包括襯底材料層和形成于所述襯底材料層上方的氮化物半導體層；

在所述氮化物半導體層上形成犧牲層，且所述犧牲層的表面具有納米孔隙結構；

用第一刻蝕劑刻蝕所述犧牲層，直至到達位于所述犧牲層下方的所述氮化物半導體層界面，進入所述納米孔隙結構的所述第一刻蝕劑優(yōu)先到達所述氮化物半導體層界面處，并與所述氮化物半導體層反應生成納米顆粒殘留在所述氮化物半導體層界面處；

以所述納米顆粒為掩模，刻蝕所述氮化物半導體層，形成納米柱陣列。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，形成所述犧牲層的方法為：采用PECVD方法形成所述犧牲層。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述PECVD方法的具體工藝參數(shù)為：以SiH₄、N₂O和N₂的混合氣體為氣源，所述SiH₄的流量為1sccm～10sccm，所述N₂O流量為500sccm～900sccm，所述N₂的流量為50sccm～90sccm，反應腔的工作壓力為500mTorr～1000mTorr，功率為10W～30W，所述犧牲層表面溫度為300℃～400℃，沉積時間為200s～500s。

4.根據(jù)權利要求1～3中任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述第一刻蝕劑為CF₄、CHF₃、C₂F₄和SF₄中的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，采用RIE或ICP刻蝕方法刻蝕所述犧牲層。

6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述ICP刻蝕方法的具體工藝參數(shù)為：以CHF₃和Ar的混合氣體為刻蝕氣體，所述CHF₃的流量是50sccm～150sccm，所述Ar的流量是5sccm～30sccm，射頻源功率為50W～150W，偏置源功率為10W～30W，刻蝕時間為10s～300s，反應腔的工作壓力為6mt～10mt。

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述納米顆粒的粒徑范圍為80nm～250nm。

8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，采用基于Cl₂/BCl₃的ICP刻蝕技術刻蝕所述氮化物半導體層。

9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在形成犧牲層之后以及刻蝕所述犧牲層之前還包括在所述犧牲層上形成圖案化光刻膠層的過程，使所述圖案化光刻膠層具有暴露至所述犧牲層的鏤空圖案，所述鏤空圖案對應所述納米柱陣列所在區(qū)域，之后以所述圖案化光刻膠層為掩模刻蝕所述犧牲層。

10.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述襯底材料層的材質(zhì)為硅、碳化硅、氧化鋁、藍寶石、氮化稼或氮化鋁；

所述氮化物半導體層為GaN、AlN、AlGaN或是其組合；

所述犧牲層的材質(zhì)為二氧化硅。