[发明专利]倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法有效
| 申请号： | 201110206340.6 | 申请日： | 2011-07-22 |
| 公开（公告）号： | CN102243994A | 公开（公告）日： | 2011-11-16 |
| 发明（设计）人： | 周旭亮;于红艳;王宝军;潘教青;王圩 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01L21/205 | 分类号： | H01L21/205;H01L21/336 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 汤保平 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 二氧化硅 沟槽 结构 生长 硅基砷化镓 材料 方法 | ||
1.一种倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，包括以下步骤：
步骤1：在硅衬底上生长二氧化硅层；
步骤2：采用传统光刻和RIE方法在二氧化硅层上沿着硅衬底的<110>方向刻蚀出沟槽，刻蚀深度等于二氧化硅层的厚度；
步骤3：以硅烷为原料采用VPE法刻蚀在沟槽内的硅衬底上形成倒V形的硅缓冲层；
步骤4：分别用piranha、SC2、HF和去离子水，清洗沟槽底部的硅缓冲层；
步骤5：采用低压MOCVD的方法，先在沟槽内生长GaAs缓冲层，然后在沟槽内的GaAs缓冲层上生长GaAs顶层；
步骤6：采用化学机械抛光的方法，将超出沟槽的GaAs顶层抛光，抛光至与二氧化硅层齐平，完成材料的制备。
2.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中硅衬底为p型高阻(001)硅。
3.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中二氧化硅层的厚度为500nm-1000nm。
4.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中沟槽的宽度为200-300nm。
5.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中采用VPE方法在沟槽的底部生长的硅缓冲层的顶部据硅衬底的距离在100-150nm。
6.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中采用低压MOCVD的方法，其压力为100mBar，以叔丁基二氢砷和三乙基镓作为原料，生长过程中叔丁基二氢砷和三乙基镓的输入摩尔流量比V/III＞20。
7.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中在沟槽内生长GaAs缓冲层时，生长温度在450-550℃之间，生长速率为0.1-0.5nm/s。
8.根据权利要求1所述的倒V型二氧化硅沟槽结构生长硅基砷化镓材料的方法，其中在GaAs缓冲层上生长GaAs顶层时，生长温度在600-700℃之间，生长速率为0.8-1.2nm/s。
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