[发明专利]含有SiNx插入层的InN半导体器件的制备方法无效
| 申请号： | 201310237570.8 | 申请日： | 2013-06-14 |
| 公开（公告）号： | CN103346071A | 公开（公告）日： | 2013-10-09 |
| 发明（设计）人： | 许晟瑞;曹荣涛;张进成;郝跃;陈兴;王学炜;徐文健 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/205 | 分类号： | H01L21/205;H01L29/205 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 含有 sin sub 插入 inn 半导体器件 制备 方法 | ||
1.含有SiNx插入层的InN半导体器件的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
（1）将m面蓝宝石衬底置于金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理，反应室的起始真空度小于2×10-2Torr，衬底加热温度为900-1080℃，时间为5-10min，通入混合气之后反应室压力为20-760Torr；
（2）在温度为600-800℃的情况下，在热处理后的m面蓝宝石衬底上生长厚度为15-40nm的低温AlN成核层；
（3）在温度为1025-1200℃的情况下，在低温AlN成核层上再生长厚度为90-150nm的高温AlN成核层；
（4）通入镓源和氨气，在所述AlN成核层之上生长厚度为1000-2500nmm面GaN缓冲层；
（5）将生长完缓冲层的m面GaN材料放入等离子体增强化学气相淀积（PECVD）反应室，并向反应室中通入氨气和硅烷在200-250℃，压力为600-800mTorr下反应生成一层SiNx作为材料的插入层，反应时间为3-9s；
（6）将器件放置在金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，通入镓源和氨气，在所述SiNx插入层之上生长厚度为3000-6000nmm面GaN缓冲层。
（7）通入铟源和氨气，在上述缓冲层上生长厚度为15-30nmIn基材料，其中铟源流量为80-160μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（2）所述的工艺条件如下：
生长压力为30-100Torr；铝源流量为5-100μmol/min；
氨气流量为1000-10000sccm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（3）所述的工艺条件如下：
生长温度为1025-1200℃；生长压力为30-100Torr；
铝源流量为5-100μmol/min；氨气流量为1000-10000sccm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（4）所述的工艺条件如下：
生长温度为950-1020℃；生长压力为20-200Torr；
镓源流量为5-80μmol/min；氨气流量为1000-10000sccm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（5）所述的工艺条件如下：
生长温度为200-250℃；生长压力为600-800mTorr；
硅烷流量为200sccm的SiH4/N2混气；氨气流量为2sccm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（6）所述的工艺条件如下：
生长温度为1000-1150℃；生长压力为20-200Torr；
镓源流量为90-250μmol/min；氨气流量为1000-3000sccm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤（7）所述的工艺条件如下：
生长温度为400-600℃；生长压力为80-160Torr；
铟源流量为30-60μmol/min；氨气流量为1000-5000sccm。
8.一种通过PECVD淀积了SiNx插入层的m面GaN缓冲层上InN基材料，自下而上依次包括m面蓝宝石衬底层，镓源流量为5-80μmol/min、氨气流量为1000-10000sccm的高V-Ш比m面GaN缓冲层，镓源流量为90-250μmol/min、氨气流量为1000-3000sccm的高V-Ш比m面GaN缓冲层，铟源流量为30-60μmol/min、氨气流量为1000-5000sccm的InN层；其特征在于用SiNx插入层的m面GaN作为缓冲层生长InN基材料；所述的低温AlN成核层厚度为15-40nm；所述的高温AlN成核层厚度为90-150nm；所述的GaN缓冲层厚度为1000-2500nm。
9.根据权利要求8所述的m面GaN缓冲层上InN基材料，其特征在于：所述的GaN缓冲层厚度为3000-6000nm。
10.根据权利要求8所述的m面GaN缓冲层上InN基材料，其特征在于：所述的InN厚度为15-30nm。
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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
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