[发明专利]用于氧化镓材料的微波退火改性方法

说明书

本发明涉及一种用于氧化镓材料的微波退火改性方法。所述用于氧化镓材料的微波退火改性方法包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底表面具有由氧化镓层；在预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理，所述预设温度低于扩散温度，所述扩散温度为所述氧化镓层中的氧化镓材料与所述衬底之间发生热扩散的最低温度。本发明避免了现有传统的退火方式在退火过程中因退火温度过高而易发生氧化镓层与衬底之间热扩散的问题，且微波退火成本低廉，从而降低了氧化镓材料的退火处理成本，利于大规模量化生产。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于氧化镓材料的微波退火改性方法。

背景技术

氧化镓作为第三代宽带隙半导体材料，具有禁带宽度更大、击穿场强更高的优势。氧化镓材料的超宽禁带特点使其在大功率、高频器件的制造领域具有广泛的应用前景。

退火是半导体制程工程中用于对材料层进行改性的重要步骤。传统的退火工艺有管式炉退火、激光退火和快速热退火(RTP)等。其中，管式炉退火方式和快速热退火方式在退火工艺实施过程中，所需的温度较高，容易诱发热扩散效应，导致氧化镓薄膜材料与衬底之间发生扩散，这种扩散会严重影响最终器件的性能。而当前业界主要使用的激光退火方式则存在设备成本高、不利于大规模量产的缺点。

因此，如何避免氧化镓材料在退火过程中易发生热扩散的问题，提高最终形成的器件的性能，并且降低氧化镓材料的退火成本，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于氧化镓材料的微波退火改性方法，用于解决现有技术在对氧化镓材料进行退火处理的过程中易发生热扩散的问题，以提高最终形成的半导体器件的性能，并降低氧化镓材料的退火成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于氧化镓材料的微波退火改性方法，包括如下步骤：

提供一衬底，所述衬底表面具有由氧化镓层；

在预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理，所述预设温度低于扩散温度，所述扩散温度为所述氧化镓层中的氧化镓材料与所述衬底之间发生热扩散的最低温度。

可选的，在预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理的具体步骤包括：

设置多个预设温度，依次在每一所述预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理。

可选的，多个所述预设温度按照从低温到高温的顺序排列；

任意相邻两个所述预设温度之间的差值均相等；或者，

所述预设温度的温度越高，相邻所述预设温度之间的差值越小。

可选的，依次在每一所述预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理的具体步骤包括：

按照多个所述预设温度的高低顺序，依次在每一所述预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理。

可选的，在每一所述预设温度下对所述氧化镓层进行微波退火处理的具体步骤包括：

放置所述衬底至微波退火炉腔体内，并对所述微波退火炉腔体进行抽真空处理；

以所述预设温度作为最高温度对所述氧化镓层进行微波退火处理；

于所述微波退火炉腔体内冷却经所述微波退火处理的所述氧化镓层；

自所述微波退火炉腔体取出具有所述氧化镓层的衬底。

可选的，以所述预设温度作为最高温度对所述氧化镓层进行微波退火处理之前，还包括如下步骤：

采用惰性气体对所述微波退火炉腔体进行吹扫，排除所述微波退火炉腔体内的杂质气体。

可选的，以所述预设温度作为最高温度对所述氧化镓层进行微波退火处理的具体步骤包括：