[發明專利]一種雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法及其外延層有效
| 申請號： | 202210195217.7 | 申請日： | 2022-03-02 |
| 公開（公告）號： | CN114267757B | 公開（公告）日： | 2022-05-13 |
| 發明（設計）人： | 閆其昂;王國斌 | 申請（專利權）人： | 江蘇第三代半導體研究院有限公司 |
| 主分類號： | H01L33/00 | 分類號： | H01L33/00;H01L33/12;C23C16/01;C23C16/30 |
| 代理公司： | 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 馮瑞;唐靈 |
| 地址： | 215101 江蘇省蘇州市工業園區*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 雙拋薄 襯底 氮化物 外延 制備 方法 及其 | ||
1.一種雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，包括：
提供一雙拋薄襯底，所述雙拋薄襯底的厚度為100~300μm，對所述雙拋薄襯底的第一面進行第一退火處理；
在所述第一面上制作抗翹曲結構，該抗翹曲結構包括依次形成在所述第一面上的低溫AlInN氮化物背部緩沖層、AlInN背部外延層、GaN背部外延層、AlGaN背部外延層；
對所述雙拋薄襯底的第二面進行第二退火處理；
在所述第二面上依次生長低溫氮化物緩沖層和氮化物層；
利用濕法腐蝕所述低溫AlInN氮化物背部緩沖層，使所述雙拋薄襯底與所述抗翹曲結構分離，得到雙拋薄襯底氮化物外延層。
2.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述第一面的表面粗糙度大于0.5μm，所述第一退火處理步驟包括：
利用第一熱處理溫度對所述雙拋薄襯底表面進行清潔處理；
利用第二熱處理溫度對所述雙拋薄襯底表面進行氮化處理；
利用第三熱處理溫度和第四熱處理溫度循環交替至少一個周期分別進行In源、Al源預處理；
循環交替進行In源、Al源預處理后，利用所述第三熱處理溫度進行In源預處理，以使Al原子分布在In原子中間。
3.如權利要求2所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述第一退火處理步驟還包括：
關閉In源和Al源，再利用所述第一熱處理溫度對所述雙拋薄襯底表面進行清潔處理。
4.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述第二面的表面粗糙度不大于0.5nm，所述第二退火處理步驟包括：將反應腔室溫度控制為1080~1200℃，通入H2進行清潔處理，持續1~5 min。
5.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述低溫AlInN氮化物背部緩沖層的生長溫度為600~700℃，該低溫AlInN氮化物背部緩沖層的厚度為10~30nm；
所述AlInN背部外延層的生長溫度為700~800℃，該AlInN背部外延層的厚度為30~300nm。
6.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述GaN背部外延層的生長溫度為720~820℃，該GaN背部外延層的厚度為200~500nm。
7.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述AlGaN背部外延層的生長溫度為850~1050℃，該AlGaN背部外延層的厚度為0.01~3μm。
8.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述低溫氮化物緩沖層的厚度為20~60nm，所述氮化物層的厚度為1~10000nm。
9.如權利要求1所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法，其特征在于，所述利用濕法腐蝕所述低溫AlInN氮化物背部緩沖層，使所述雙拋薄襯底與所述抗翹曲結構分離，得到雙拋薄襯底氮化物外延層包括：
利用1mol/L的乙二胺溶液濕法處理所述低溫AlInN氮化物背部緩沖層，使所述雙拋薄襯底與所述抗翹曲結構分離，得到雙拋薄襯底氮化物外延層。
10.一種采用如權利要求1-9中的任一項所述的雙拋薄襯底氮化物外延層的制備方法制備得到的雙拋薄襯底氮化物外延層。
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