[發明專利]一種無裂紋AlN外延膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202111129485.0
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113897676A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 張駿;張毅;陳云;岳金順
• 申請（專利權）人: 蘇州紫燦科技有限公司
• 主分類號: C30B29/40
• 分類號: C30B29/40;C30B25/04;C30B25/06;C30B25/18;C30B28/14;H01L33/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 柏琳容

1.一種無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，其步驟包括：

在藍寶石襯底上外延生長AlN緩沖層；

在所述AlN緩沖層上外延生長AlN一次外延層；

對所述AlN一次外延層遠離所述藍寶石襯底一側進行圖形化處理；

在所述AlN一次外延層進行圖形化處理的一側外延生長高溫AlN層，得到無裂紋AlN外延膜；

所述AlN一次外延層由第一AlN層和第二AlN層交替生長形成，所述第一AlN層的生長溫度大于所述第二AlN層的生長溫度，所述第一AlN層的V/III比小于所述第二AlN層的V/III比。

2.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述第一AlN層的生長條件為：生長溫度為800～1400℃，氨氣流量為0.1～1000sccm。

3.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述第一AlN層的厚度為5～500nm。

4.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述第二AlN層的生長條件為：生長溫度為600～1000℃，氨氣流量為1000～50000sccm。

5.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述第二AlN層的厚度為1～50nm。

6.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述AlN一次外延層中，所述第一AlN層和第二AlN層的交替周期數為1～100。

7.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述在藍寶石襯底上外延生長AlN緩沖層的步驟具體為：采用物理氣相沉積法，在c面藍寶石襯底上外延生長AlN緩沖層，生長溫度為400～420℃，厚度為10～50nm。

8.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述圖形化處理的具體步驟為：采用切割工藝在所述AlN一次外延層遠離所述藍寶石襯底一側加工出網狀分布的線條圖形，所述線條圖形的寬度為50～10000μm，所述線條圖形的深度為1～300μm，相鄰所述線條圖形的間距為0.1～1.5cm。

9.根據權利要求1中所述無裂紋AlN外延膜的制備方法，其特征在于，所述在所述AlN一次外延層進行圖形化處理的一側外延生長高溫AlN層的步驟具體為：升溫至1000～1400℃，外延生長所述高溫AlN層，升溫速率為0.1～2℃/s。

10.一種無裂紋AlN外延膜，其特征在于，所述無裂紋AlN外延膜由下至上依次包括藍寶石襯底、AlN緩沖層、AlN一次外延層和高溫AlN層；

所述AlN一次外延層遠離所述藍寶石襯底一側具有網狀分布的線條圖形，所述AlN一次外延層由第一AlN層和第二AlN層交替生長形成，所述第一AlN層的生長溫度大于所述第二AlN層的生長溫度，所述第一AlN層的V/III比小于所述第二AlN層的V/III比；

所述無裂紋AlN外延膜由權利要求1～9中任一項所述無裂紋AlN外延膜的制備方法制得。