[发明专利]硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产的方法

说明书

本发明公开了一种硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产的方法，包括步骤：步骤一、提供硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产线，混合生产线是在硅半导体产品的生产线的设备增加氮化镓产品的专用生产设备组成；步骤二、进行混合生产，在混合生产中，氮化镓产品的生产步骤包括：步骤21、提供晶圆；步骤22、采用氮化镓产品的专用生产设备在晶圆上形成具有镓含量的外延层；步骤23、在完成所有具有镓含量的外延层后，对晶圆进行背面处理以去除镓对晶圆背面产生的污染。本发明能降低氮化镓产品的生产成本，还能实现氮化镓产品和硅半导体产品的集成。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种硅半导体产品和氮化镓(GaN)产品的混合生产的方法。

背景技术

氮化镓产品作为第三代半导体中的代表材料具有宽带隙、高临界电场、高电子迁移率和电子饱和速度等特点，高耐压和高频是GaN器件的主要优点并在功率和射频等器件中优势相当明显。

近日，随着GaN外延(EPI)成长技术的进步，8寸硅基GaN器件正在飞速发展，由于其成本上的优势，在不久的将来将加速取代功率和射频领域的相关器件。

在现有8英寸生产线即硅半导体产品的生产线上实现GaN产品的共存可以进一步降低成本，并且GaN器件本身也有和CMOS器件实现集成的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产的方法，能降低氮化镓产品的生产成本，还能实现氮化镓产品和硅半导体产品的集成。

为解决上述技术问题，本发明提供的硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产的方法包括如下步骤：

步骤一、提供硅半导体产品和氮化镓产品的混合生产线，所述混合生产线是在硅半导体产品的生产线的设备增加所述氮化镓产品的专用生产设备组成。

所述硅半导体产品和所述氮化镓产品采用由单晶硅组成的晶圆作为衬底结构。

步骤二、进行所述硅半导体产品和所述氮化镓产品的混合生产，在所述混合生产中，所述氮化镓产品的生产步骤包括：

步骤21、提供所述氮化镓产品所需的晶圆。

步骤22、采用所述氮化镓产品的专用生产设备在所述晶圆上形成具有镓含量的外延层。

步骤23、在完成所有所述具有镓含量的外延层后，对所述晶圆进行背面处理，所述背面处理去除所述具有镓含量的外延层的形成过程中镓对所述晶圆背面产生的污染。

进一步的改进是，所述氮化镓产品的生产步骤中，在完成步骤23之后，共用所述硅半导体产品的生产线的设备完成后续的所述氮化镓产品的生产。

进一步的改进是，步骤二中，所述硅半导体产品直接采用所述硅半导体产品的生产线的设备进行生产。

进一步的改进是，所述氮化镓产品的专用生产设备包括金属有机物化学气相沉积(MOCVD)设备。

进一步的改进是，步骤22中，所述具有镓含量的外延层包括氮化镓外延层，所述氮化镓外延层形成在所述晶圆的单晶硅表面。

进一步的改进是，所述氮化镓外延层包括多层结构。

进一步的改进是，所述氮化镓外延层的多层结构包括缓冲(Buffer)层和沟道(Channel)层。

进一步的改进是，步骤22中，所述具有镓含量的外延层包括氮化铝镓外延层，所述氮化铝镓外延层形成在所述沟道层表面。

进一步的改进是，在采用所述MOCVD设备进行所述氮化镓外延层的外延生产过程中，镓源包括三甲基镓，氮源包括氨气。