[发明专利]以SiC为衬底GaN基HEMT器件外延生长方法在审
| 申请号： | 201711122862.1 | 申请日： | 2017-11-14 |
| 公开（公告）号： | CN108039321A | 公开（公告）日： | 2018-05-15 |
| 发明（设计）人： | 王静辉;何志;杨私私;李晓波;白欣娇;袁凤坡;李浩;李婷婷;曹增波;林文焘 | 申请（专利权）人： | 同辉电子科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/335 | 分类号： | H01L21/335;H01L21/02 |
| 代理公司： | 北京华谊知识产权代理有限公司 11207 | 代理人： | 王普玉 |
| 地址： | 050200 河北省石*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | sic 衬底 gan hemt 器件 外延 生长 方法 | ||
1.一种以SiC为衬底GaN基HEMT器件外延生长方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：
1)采用金属有机化学气相沉积MOCVD外延生长系统进行材料的生长，衬底为6H-SiC或SiC衬底，生长气氛是以三甲基镓TMGa、三甲基铝TMAl、三甲基钛TDEAT和氨气NH
2)在衬底上生长复合缓冲层，利用MOCVD方法依次将氮化钛层、氮化铝和氮化镓层沉积在衬底上，将碳化硅衬底置于1200-1500℃反应室200-400s进行前烘，降温至500-600℃，通入氨气8000-10000sccm对衬底进行氮化；然后通入TDEAT气体，流量控制在40-60sccm，通入氨气8000-10000sccm，时长80-100s，进行氮化钛沉积，250-350s进行复原；然后通入50-90sccm TMAl气体，10000-20000sccm氨气，时长100-150s，进行氮化铝沉积；最后通入80-120sccm TMGa气体，15000-24000sccm氨气，时长150-200s，进行氮化镓沉积，对反应室气氛进行复原，完成复合缓冲层生长；
3)复合缓冲层表面利用感应耦合等离子体ICP刻蚀技术刻蚀孔形、柱形、条形图形中的一种或多种，且呈周期性排列，图形由窗口区域和台面区域组成，图形深度为40-100nm，小于复合缓冲层厚度；
4)在1000-1010℃下，利用MOCVD进行非掺杂的GaN外延生长，厚度为2-2.5μm，在800-820℃下，进行非掺杂的AlGaN外延生长，厚度2-3nm；
5)为实现沟道层中提高2DEG二维电子气浓度，进行Si掺杂，采用高掺杂与低掺杂相混合的AlxGa1-xN层与非掺杂的GaN层形成异质结，掺杂浓度为10
6)外延生长Si掺杂的GaN冒层10
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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
