[发明专利]氮化镓半导体器件及其制作方法有效
| 申请号： | 201710078169.2 | 申请日： | 2017-02-14 |
| 公开（公告）号： | CN108428741B | 公开（公告）日： | 2021-12-14 |
| 发明（设计）人： | 李东键;金荣善;金权济;骆薇薇;孙在亨 | 申请（专利权）人： | 英诺赛科（珠海）科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/772 | 分类号： | H01L29/772;H01L29/06;H01L21/30 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 王宝筠 |
| 地址： | 519080 广东省珠海市唐家湾镇港湾大*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮化 半导体器件 及其 制作方法 | ||
1.一种氮化镓半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：
在基底的第一表面生长含铟的缓冲层，所述基底为硅基底或蓝宝石基底，所述缓冲层包括含铟的AlxGa1-xN层，其中，0≤x≤1；
在所述缓冲层背离所述基底一侧形成非有意掺杂的第一氮化镓层；
在所述第一氮化镓层背离所述缓冲层一侧表面形成含碳掺杂的第二氮化镓层；
在所述第二氮化镓层背离所述第一氮化镓层一侧形成非有意掺杂的第三氮化镓层；
在所述第三氮化镓层背离所述第二氮化镓层一侧形成AlyGa1-yN层，其中，0＜y≤1；
在所述缓冲层背离所述基底一侧形成非有意掺杂的第一氮化镓层前还包括：在所述缓冲层背离所述基底一侧形成多层含铟的应变控制层和多层含铟的掩膜层；其中，所述应变控制层的热膨胀系数小于所述第一氮化镓层，所述应变控制层为氮化铝层；所述掩膜层为氮化硅层或氮化镁层；所述掩膜层的生长工艺为原位生长。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述缓冲层中铟的含量小于5％。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述缓冲层还包括：第四氮化镓层。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在基底的第一表面生长含铟的缓冲层包括：
在900℃-1200℃的温度范围内，在氨气和氢气的氛围中，在所述基底的第一表面生成含铟的缓冲层。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述缓冲层背离所述基底一侧形成非有意掺杂的第一氮化镓层包括：
在大于1000℃的温度范围内，在氨气的氛围中，在所述缓冲层背离所述基底一侧形成非有意掺杂的第一氮化镓层。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二氮化镓层包括至少一层非掺杂的第一子氮化镓层和至少一层碳掺杂的第二子氮化镓层。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述第一氮化镓层背离所述缓冲层一侧形成含碳掺杂的第二氮化镓层包括：
在大于1000℃的温度范围内，在所述第一氮化镓层背离所述缓冲层一侧形成第一子氮化镓层；在小于1000℃的温度范围内，在所述第一氮化镓层背离所述缓冲层一侧形成第二子氮化镓层，其中，所述第一子氮化镓层和第二子氮化镓层交替形成。
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第二氮化镓层包括N层非掺杂的第一子氮化镓层和N层碳掺杂的第二子氮化镓层，10≤N≤200。
9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第一子氮化镓层的厚度取值范围为1nm-500nm，包括端点值；所述第二子氮化镓层的厚度取值范围为1nm-500nm，包括端点值。
10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述第二氮化镓层背离所述第一氮化镓层一侧形成非有意掺杂的第三氮化镓层包括：
大于1000℃的范围内，在氨气氛围中，在所述第二氮化镓层背离所述第一氮化镓层一侧形成非有意掺杂的第三氮化镓层。
11.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述第三氮化镓层与位于所述第三氮化镓层背离所述第二氮化镓层一侧的所述AlyGa1-yN层之间形成氮化铝层。
12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述AlyGa1-yN层背离所述第三氮化镓层一侧形成盖帽层，所述盖帽层包括第五氮化镓层。
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