[发明专利]一种高晶体质量AlN外延层的生长方法有效
| 申请号： | 201410542542.1 | 申请日： | 2014-10-14 |
| 公开（公告）号： | CN104319234A | 公开（公告）日： | 2015-01-28 |
| 发明（设计）人： | 许福军;沈波;秦志新;王嘉铭;张立胜;何晨光;杨志坚 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | H01L21/205 | 分类号： | H01L21/205 |
| 代理公司： | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人： | 薛晨光 |
| 地址： | 100871*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 晶体 质量 aln 外延 生长 方法 | ||
1.一种高晶体质量AlN外延层的生长方法，其特征在于，采用大倾角蓝宝石衬底，包括以下步骤：
S1：烘烤衬底；
S2：低温沉积AlN成核层；
S3：升温退火；
S4：AlN高温外延生长，利用台阶聚效应导致的宏台阶降低位错密度；
S5：AlN表面形貌控制，提高生长速度修正表面形貌，促进所述宏台阶的减弱和消失，以获得表面平整的AlN表面。
2.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，在所述步骤S1与所述步骤S2之间执行下述步骤：
S20，氮化衬底。
3.根据权利要求2所述的生长方法，其特征在于，所述步骤S20的氮化过程温度为900-1000℃，反应室压力为50-100mbar，氮化时间为5-20s。
4.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述步骤S4外延生长温度为1000-1200℃，氨气和金属有机源的摩尔流量比小于400，生长压力为50-100mbar。
5.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述大倾角蓝宝石衬底的倾角为1°-4°。
6.根据权利要求5所述的生长方法，其特征在于，在所述步骤S1之前执行步骤S0实现所述氮化时间与所述倾角相匹配；实现所述氮化时间与步骤S2中形成的AlN成核层厚度相匹配。
7.根据权利要求6所述的生长方法，其特征在于，所述厚度为7-15nm。
8.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述步骤S4中的AlN的生长速度为0.5-0.7μm/h，所述步骤S5中的AlN的生长速度为不小于1μm/h。
9.根据权利要求1所述的生长方法，其特征在于，所述步骤S5中通过提高金属有机源流量的方法提高所述生长速度。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生长方法，其特征在于，所述生长方法为金属有机物化学气相沉积法。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
