[发明专利]外延晶片的形成方法及半导体器件的制作方法

权利要求书

1.一种外延晶片的形成方法，其特征在于，

包括如下步骤：

将氧化镓衬底配置于生长炉内；

向所述生长炉内供给氮气使所述氧化镓衬底暴露于氮气气氛中的同时，变更所述氧化镓衬底的衬底温度；

在所述衬底温度达到第一成膜温度后，向所述生长炉内供给氮气的同时，在所述第一成膜温度下形成包含Al_xGa_1-xN(0＜x≤1)的缓冲层；和

在所述生长炉内，在所述缓冲层上在第二成膜温度下生长氮化镓基半导体外延层；且

所述第一成膜温度为摄氏550度以上，

在所述缓冲层的生长过程中，开始向所述生长炉内供给氢气。

2.如权利要求1所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为2nm以上。

3.如权利要求1或2所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，在所述缓冲层的成膜期间，停止向所述生长炉内供给氮气。

4.如权利要求1至3中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，

用于生长所述缓冲层的氮气原料包含NH₃，

用于生长所述缓冲层的III族原料包含有机金属化合物。

5.如权利要求1至4中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为100nm以下。

6.如权利要求1至5中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，

在变更所述氧化镓衬底的衬底温度的所述步骤中，最高温度为摄氏550度以上且为所述第一成膜温度以下，

变更所述氧化镓衬底的衬底温度的所述步骤包括如下步骤：

在氮气气氛中，将所述衬底温度变更为所述第一成膜温度以下且摄氏550度以上的预处理温度；和

在所述衬底温度达到所述预处理温度后，维持所述衬底温度的同时，将所述氧化镓衬底在所述氮气气氛中放置预定的期间。

7.如权利要求1至5中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，

变更所述氧化镓衬底的衬底温度的所述步骤包括如下步骤：

在氮气气氛中，将所述衬底温度变更为摄氏750度以上的预处理温度，

在所述衬底温度达到所述预处理温度后，维持所述衬底温度为摄氏750度以上的温度的同时，将所述氧化镓衬底在所述氮气气氛中放置预定的期间，和

经过所述预定的期间后，将所述衬底温度变更为所述第一成膜温度；且

所述第一成膜温度低于摄氏750度。

8.如权利要求6或7所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述预处理温度低于摄氏850度。

9.如权利要求1至8中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述氧化镓衬底的主面为(100)面。

10.如权利要求1至9中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述缓冲层包含Al_xGa_1-xN(0.5≤x＜1)。

11.如权利要求1至9中任一项所述的外延晶片的形成方法，其特征在于，所述缓冲层包含AlN。

12.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，

包括如下步骤：

将氧化镓衬底配置于生长炉内；

将所述氧化镓衬底配置于所述生长炉内后，向所述生长炉内供给氮气使所述氧化镓衬底暴露于氮气气氛中的同时，变更所述氧化镓衬底的衬底温度；

在所述衬底温度达到缓冲成膜温度后，向所述生长炉内供给氮气的同时，在所述缓冲成膜温度下形成包含Al_xGa_1-xN(0＜x≤1)的缓冲层；和

在所述生长炉内，在所述缓冲层上形成氮化镓基半导体区域；且

所述成膜温度为摄氏550度以上，

在所述缓冲层的生长过程中，开始向所述生长炉内供给氢气。

13.如权利要求12所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为2nm以上。

14.如权利要求12或13所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，在所述缓冲层的成膜期间，停止向所述生长炉内供给氮气。