[发明专利]外延衬底的制造方法有效
| 申请号： | 201711235300.8 | 申请日： | 2017-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN108122740B | 公开（公告）日： | 2023-02-03 |
| 发明（设计）人： | 渡边整;松田一 | 申请（专利权）人： | 住友电工光电子器件创新株式会社 |
| 主分类号： | H01L21/205 | 分类号： | H01L21/205;H01L21/335 |
| 代理公司： | 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 | 代理人： | 常海涛;高钊 |
| 地址： | 日本神*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 外延 衬底 制造 方法 | ||
1.一种形成包括氮化物半导体层的外延衬底的方法，所述方法包括以下步骤：
使用III族元素和氮(N)的源气体，利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在衬底上生长成核层，所述成核层包含氮化物半导体材料，该氮化物半导体材料含有作为所述III族元素的铝(Al)、以及氮(N)；
利用MOCVD技术在所述成核层上生长氮化物半导体层；
其中，在所述成核层的生长步骤中，在所述衬底的相对于所述源气体流的上游侧设置第一生长温度，并且在所述衬底的相对于所述源气体流的下游侧设置第二生长温度，并且
其中，所述第一生长温度低于所述第二生长温度，并且所述第二生长温度高于1100℃。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，在所述成核层的生长步骤中所设定的所述第一生长温度比所述第二生长温度低至少5℃且至多10℃。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，生长所述氮化物半导体层的步骤在所述成核层上生长GaN层，
其中，在生长所述氮化物半导体层的步骤中，在所述衬底的相对于所述源气体流的上游侧设置第一生长温度，在所述衬底的相对于所述源气体流的下游侧设置第二生长温度，用于生长所述氮化物半导体层的所述第一生长温度和所述第二生长温度分别低于所述成核层的第一生长温度和所述成核层的第二生长温度，以及
其中，在生长所述氮化物半导体层的步骤中，所述第一生长温度与所述第二生长温度之间的差值被设定为小于在生长所述成核层的步骤中的所述第一生长温度与所述第二生长温度之间的差值。
4.根据权利要求2所述的方法，
其中，生长所述氮化物半导体层的步骤在所述成核层上生长GaN层，
其中，在生长所述氮化物半导体层的步骤中，在所述衬底的相对于所述源气体流的上游侧设置第一生长温度，在所述衬底的相对于所述源气体流的下游侧设置第二生长温度，用于生长所述氮化物半导体层的所述第一生长温度和所述第二生长温度分别低于所述成核层的第一生长温度和所述成核层的第二生长温度，以及
其中，在生长所述氮化物半导体层的步骤中，所述第一生长温度与所述第二生长温度之间的差值被设定为小于在生长所述成核层的步骤中的所述第一生长温度与所述第二生长温度之间的差值。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，在生长所述成核层的步骤中，生长氮化铝(AlN)和氮化铝镓(AlGaN)中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的方法，
其中，在生长所述成核层的步骤中，生长氮化铝(AlN)和氮化铝镓(AlGaN)中的至少一种。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，
其中，所述MOCVD技术使用了这样的装置，该装置包括以上下方式布置的基座和面向所述基座的喷淋头，所述基座将所述衬底置于其上，所述喷淋头朝向放置在所述基座上的所述衬底喷射所述源气体，所述源气体从所述基座的中心向外周径向扩散，
其中，所述衬底的上游侧面向所述基座的中心，并且所述衬底的下游侧面向所述基座的外周。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述衬底具有指示晶体取向的定向平面，以及
其中，在生长所述成核层的步骤中，将所述衬底设置在所述基座上，使得所述衬底的所述定向平面朝外。
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