[发明专利]硅衬底上生长氮化物外延层的方法及其半导体器件有效
| 申请号： | 201210541617.5 | 申请日： | 2012-12-13 |
| 公开（公告）号： | CN103872199A | 公开（公告）日： | 2014-06-18 |
| 发明（设计）人： | 马悦;黄占超;奚明 | 申请（专利权）人： | 理想能源设备（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/12 | 分类号： | H01L33/12;H01L33/32;H01L33/00 |
| 代理公司： | 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 | 代理人： | 黄海霞 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种硅衬底上生长氮化物外延层的方法及其半导体器件，该方法包括：提供单晶硅衬底；在单晶硅衬底上沉积一层阻挡层；在阻挡层上沉积至少一层包括Al层和AlN层的Al/AlN超晶格层；在Al/AlN超晶格层中AlN层上沉积AlN、GaN或AlGaN外延层，其中，在沉积AlN、GaN或AlGaN外延层过程中Al/AlN超晶格层中的Al层为融化状态，释放与相邻阻挡层或AlN层间的应力；在完成外延层沉积后对所述衬底进行冷却，冷却过程中Al/AlN超晶格层中的Al层重新固化，对其相邻阻挡层或AlN层施加压应力。本发明通过在生长外延层时融化Al/AlN超晶格层中的Al层，有效地释放单晶硅衬底与外延层间的张力，解决了因热失配和晶格失配所引起的裂纹及错位现象，提高了外延层的晶体质量，增强了器件性能并延长了器件寿命。 | ||
| 搜索关键词： | 衬底 生长 氮化物 外延 方法 及其 半导体器件 | ||
【主权项】：
一种硅衬底上生长氮化物外延层的方法，其特征在于，所述方法包括：S1、提供单晶硅衬底；S2、在所述单晶硅衬底上沉积一层阻挡层；S3、在所述阻挡层上沉积至少一层包括Al层和AlN层的Al/AlN超晶格层；S4、采用金属有机化学气相沉积方法或氢化物气相外延方法在所述Al/AlN超晶格层中AlN层上沉积AlN、GaN或AlGaN外延层，其中，在沉积AlN、GaN或AlGaN外延层过程中Al/AlN超晶格层中的Al层为融化状态，释放与相邻阻挡层或AlN层间的应力；S5、在完成外延层沉积后对所述衬底进行冷却，冷却过程中Al/AlN超晶格层中的Al层重新固化，对其相邻阻挡层或AlN层施加压应力。
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