[发明专利]一种垂直结构功率器件外延层的生长方法及其功率器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种垂直结构功率器件外延层的生长方法及其功率器件。

背景技术

外延生长是在单晶衬底（基片）上沿其原来的晶向再生长一层具有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层。

目前，在衬底上生长外延层时，会出现以下两种问题：1）在平整的衬底表面生长出的外延层质量较差；2）在粗糙的衬底表面上更有利于外延层的生长，且其上生长的外延层质量要比在平整的衬底表面生长出的质量好，但是，在后期工艺中对衬底进行剥离时，由于衬底表面的不平整性导致剥离后的外延层表面平整性较差。因此，目前迫切需要一种方法使得衬底上生长的外延层不仅质量好，且在剥离衬底后其表面的平整性也好。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直结构功率器件外延层的生长方法，该方法步骤简单易行，不仅提高了外延层的质量，同时在后期工艺中剥离衬底时确保了该外延层的平整性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种垂直结构功率器件外延层的生长方法，主要包括以下步骤：

1）在光滑的衬底上生长一层或多层外延过渡层；

2）对所述外延过渡层的上表面进行部分蚀刻处理，以形成具有粗糙面的外延过渡层；

3）在经过步骤2）蚀刻处理后的所述外延过渡层的粗糙面上再生长一层目标外延层。

优选地，所述步骤1）中的所述衬底上生长有多层所述外延过渡层，每层所述外延过渡层的材料相同或不同。

进一步优选地，每层所述外延过渡层的材料为氮化镓、氮化铝或氮化镓铝。

优选地，所述衬底为蓝宝石衬底、硅衬底或碳化硅衬底。

优选地，所述步骤2）中采用干法刻蚀的方法对所述外延过渡层进行蚀刻处理。

进一步优选地，所述目标外延层为氮化镓外延层。

本发明的另一个目的是提供一种基于所述垂直结构功率器件外延层的生长方法制得的功率器件。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的垂直结构功率器件外延层的生长方法，采用了在衬底上先生长一层或多层外延过渡层后再生长目标外延层，本发明的生长方法不仅解决了在光滑衬底上直接生长外延层导致的质量差的问题，同时也解决了在粗糙的衬底上直接生长外延层再进行后续对衬底剥离时导致外延层表面平整性差的问题，该方法步骤简单，生长的外延层不仅质量好，且在后期工艺中将衬底剥离后其平整性也好，有利于后续的工艺加工。

附图说明

附图1为衬底结构示意图；

附图2为衬底上生长外延过渡层示意图；

附图3为外延过渡层蚀刻处理示意图；

附图4为生长目标衬底示意图；

其中：1、衬底；2、外延过渡层；3、目标外延层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

本实施例所述的一种垂直结构功率器件外延层的生长方法，主要包括以下步骤：

1）参见图1、图2所示，在光滑的蓝宝石衬底1上生长一层氮化镓外延过渡层2；

2）参见图3所示，采用干法刻蚀的方法在该氮化镓外延过渡层2表面进行部分蚀刻处理，以形成具有图形化的氮化镓外延过渡层2，所述图形化的氮化镓外延过渡层2具有一定的粗糙面；

3）参见图4所示，在经蚀刻处理后的氮化镓外延过渡层2的粗糙表面上再生长一层目标外延层3，在这里目标外延层3为氮化镓外延层。

实施例2

本实施例所述的垂直结构功率器件外延层的生长方法，主要包括以下步骤：

1）参见图1、图2所示，在光滑的硅衬底1上生长有多层外延过渡层2；

2）参见图3所示，采用干法刻蚀的方法对所有外延过渡层2表面进行部分蚀刻处理，以形成具有粗糙面的外延过渡层2；

3）参见图4所示，在经刻蚀处理后的外延过渡层2的粗糙面上再生长一层目标外延层3，即氮化镓外延层。