CN114318526A - 氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法，包括：单晶氮化镓基底；本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层，外延于单晶氮化镓基底上。相比于同质外延氮化镓难以获得绝缘或半绝缘特性，本发明的碳化硅较容易形成绝缘或半绝缘特性，可有效降低工艺难度和成本，又避免了现有通过补偿效应制得的绝缘或半绝缘氮化镓单晶衬底所带来的可靠性低、位错密度高等问题。本发明的氮化镓单晶基底的热导率和热膨胀系数跟碳化硅相近，且晶格常数匹配，在氮化镓单晶基底外延的碳化硅外延层，在保证所述碳化硅外延层的绝缘或半绝缘特性的同时，可以获得晶体质量良好、低位错密度的碳化硅外延层，使得在其上制作的氮化镓射频器件具有较优的高频性能。
Description
技术领域
本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法。
背景技术
随着科学技术的发展，具有高频、高效率及大功率等优异性能的半导体器件的应用领域越来越多。以氮化镓为代表的第三代半导体材料具有禁带宽度宽、热导率高、耐腐蚀等优良的物理化学性能，在光电器件及微电子器件等方面具有广泛的应用前景。
常见的氮化镓器件通过在异质衬底(如蓝宝石、碳化硅)上长氮化镓外延层制作而成。但由于使用的是异质衬底，材料之间存在着晶格失配与热失配导致外延材料位错密度比较高，阻碍了相关器件性能的提升及其稳定性。比如，由于绝缘、半绝缘及大尺寸衬底的易得性，当前可工作于超高频段的氮化镓射频器件使用碳化硅衬底。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法，用于解决现有技术中本征绝缘或半绝缘的氮化镓单晶衬底难以制备，进而难以实现氮化镓同质外延进而限制其用于制作高频氮化镓射频器件的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底，所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底包括：单晶氮化镓基底；本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层，外延于所述单晶氮化镓基底上。
可选地，所述氮化镓单晶基底为非掺杂的氮化镓单晶及n型掺杂的氮化镓单晶及通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶中的一种。
可选地，所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层的厚度介于0.1微米～3微米。
本发明还提供一种高频氮化镓射频器件，所述高频氮化镓射频器件基于如上任意一项所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底制备。
本发明还提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，所述制作方法包括步骤：提供一单晶氮化镓基底；通过外延工艺于所述单晶氮化镓基底上形成本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层。
可选地，所述氮化镓单晶基底为非掺杂的氮化镓单晶及n型掺杂的氮化镓单晶及通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶中的一种。
可选地，所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层的厚度介于0.1微米～3微米。
可选地，所述碳化硅外延层的外延工艺包括氢化物气相外延工艺、气相外延工艺及金属有机物化学气相沉积工艺中的一种。
可选地，所述碳化硅外延层的外延工艺为氢化物气相外延工艺，在所述氢化物气相外延工艺中，以Si粉体作为Si源，以含C的烷烃或烯烃等有机物作为C源。
可选地，所述碳化硅通过以下反应方式进行：
Si+HCl→SiCl+H；
SiCl+CH4→SiC+HCl或SiCl+C2H2→SiC+HCl；
其中，所述氢化物气相外延工艺的温度为1100℃～1500℃。
可选地，在所述氢化物气相外延工艺的过程中，还包括向反应腔通入氨气的步骤，以避免所述单晶氮化镓基底在所述氢化物气相外延工艺中的分解。
可选地，所述碳化硅外延层的外延工艺为气相外延工艺，在所述气相外延工艺的过程中，以SiCl3H作为Si源，以含C的烷烃或烯烃等有机物作为C源，其中，所述气相外延工艺的温度为1300℃～1700℃。
可选地，所述碳化硅外延层的外延工艺为金属有机物化学气相沉积工艺，在所述金属有机物化学气相沉积工艺的过程中，以含Si的有机物作为Si源，以C的烷烃或烯烃等有机物为C源。
如上所述，本发明的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法，具有以下有益效果：
本发明在氮化镓单晶上外延本征绝缘或半绝缘的碳化硅，相比于现有氢化物气相外延或钠流法或氨热法制备的氮化镓难以获得本征绝缘或半绝缘特性，本发明的碳化硅可以较容易形成本征绝缘或半绝缘特性，可有效降低工艺难度和成本，又避免了现有通过补偿效应制得的绝缘或半绝缘氮化镓单晶衬底所带来的可靠性低，位错密度高等问题。本发明的氮化镓单晶基底的理论热导率跟碳化硅的相当，热膨胀系数相近，且碳化硅与氮化镓外延层的晶格常数匹配，在氮化镓单晶基底外延的碳化硅外延层，在容易保证所述碳化硅外延层的绝缘或半绝缘特性的同时，可以获得晶体质量良好、低位错密度的碳化硅外延层，使得在其上外延制作的氮化镓射频器件具有较优的高频性能。
附图说明
图1～图3显示为本发明实施例的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法各步骤所呈现的结构示意图，其中，图3显示为本发明实施例的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的结构示意图。
图4显示为本发明实施例1的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法的步骤流程示意图。
图5显示为本发明实施例2的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法的步骤流程示意图。
图6显示为本发明实施例3的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法的步骤流程示意图。
元件标号说明
101 氮化镓单晶基底
102 碳化硅外延层
S11～S13 步骤
S21～S23 步骤
S31～S33 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
采用氮化镓单晶衬底实现同质外延是进一步提高GaN外延层晶体质量进而提高GaN器件性能的主要途径。但当前难以获得本征绝缘或半绝缘的氮化镓单晶衬底，进而难以实现同质外延进而制作高频氮化镓射频器件。同时，在通过补偿效应制作的绝缘、半绝缘氮化镓衬底上制作的氮化镓射频器件面临着可靠性问题。
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法，用于解决现有技术中本征绝缘或半绝缘的氮化镓单晶衬底难以制备，进而难以实现氮化镓同质外延进而限制其用于制作高频氮化镓射频器件的问题。
实施例1
为实现上述目的及其他相关目的，如图3所示，本实施例提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底，所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底包括：单晶氮化镓基底；本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层102，外延于所述单晶氮化镓基底上。
作为示例，所述氮化镓单晶基底101为非掺杂的氮化镓单晶或n型掺杂的氮化镓单晶或通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶。在本实施例中，所述氮化镓单晶基底101为非掺杂的氮化镓单晶。
作为示例，所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层102的厚度介于0.1微米～3微米。在一个实施例中，所述碳化硅外延层102为本征绝缘的碳化硅外延层102，其厚度可以为0.5微米、1微米、1.5微米或2微米等，且并不限于此处所列举的示例。
本实施例提供一种高频氮化镓射频器件，所述高频氮化镓射频器件由如上所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底制备，由于所述碳化硅外延层102为本征非绝缘或半绝缘，使得基于其所制作的射频器件可以工作在较高的频率下，例如，所述高频氮化镓射频器件的应用频率范围可以为大于或等4GHz，例如可以为4GHz、5GHz等。
如图1～图4所示，本实施例还提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，所述制作方法包括步骤：
如图1及图4所示，首先进行步骤1)S11，提供一单晶氮化镓基底。
作为示例，所述氮化镓单晶基底101为非掺杂的氮化镓单晶及n型掺杂的氮化镓单晶或通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶中的一种。在本实施例中，所述氮化镓单晶基底101为非掺杂的氮化镓单晶。
如图4所示，然后进行步骤2)S12，对所述单晶氮化镓基底进行表面清洗，例如，所述表面清洗可以去除所述单晶氮化镓基底表面的杂质，如金属或有机物等，以使其更适合后续碳化硅的外延生长，降低界面处的缺陷。
如图2～图4所示，最后进行步骤3)S13，通过外延工艺于所述单晶氮化镓基底上形成本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层102，所述碳化硅外延层102的外延工艺包括氢化物气相外延工艺、气相外延工艺及金属有机物化学气相沉积工艺中的一种。
在本实施例中，所述碳化硅外延层102的外延工艺为氢化物气相外延工艺，在所述氢化物气相外延工艺中，以Si粉体作为Si源，以含C的烷烃或烯烃等有机物作为C源，通过以下反应方式进行：
Si+HCl→SiCl+H；
SiCl+CH4→SiC+HCl或SiCl+C2H2→SiC+HCl；
其中，所述氢化物气相外延工艺的温度为1100℃～1500℃。例如，所述氢化物气相外延工艺的温度可以为1150℃。本实施例采用Si粉体作为Si源，甲烷或乙烯作为C源，具有原料简单，成本较低且污染低等优点，所外延的碳化硅外延层102内无杂质，可以容易获得本征绝缘的碳化硅外延层102。
在一个实施例中，在所述氢化物气相外延工艺的过程中，还包括向反应腔通入氨气的步骤，从而增加反应气体中的氮含量，以避免所述单晶氮化镓基底在所述氢化物气相外延工艺中的分解。
作为示例，所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层102的厚度介于0.1微米～3微米。在一个实施例中，所述碳化硅外延层102为本征绝缘的碳化硅外延层102，其厚度可以为0.5微米、1微米、1.5微米或2微米等，且并不限于此处所列举的示例。
本发明在氮化镓单晶上外延绝缘或半绝缘的碳化硅，相比于现有氢化物气相外延或钠流法或氨热法制备的氮化镓难以获得绝缘或半绝缘特性，本发明的碳化硅可以较容易形成本征绝缘或半绝缘特性，可有效降低工艺难度和成本，又避免了现有通过补偿效应制得的绝缘或半绝缘氮化镓单晶衬底所带来的可靠性低，位错密度高等问题。本发明的氮化镓单晶基底101的理论热导率跟碳化硅的相当，热膨胀系数相近，且碳化硅与氮化镓外延层的晶格常数匹配，在氮化镓单晶基底101外延的碳化硅外延层102，在容易保证所述碳化硅外延层102的绝缘或半绝缘特性的同时，可以获得晶体质量良好、低位错密度的碳化硅外延层102，使得在其上外延制作的射频器件具有较优的高频性能。
实施例2
如图5所示，本实施例提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其基本步骤如实施例1，其中，与实施例1的不同之处在于：所述碳化硅外延层102的外延工艺为气相外延工艺，在所述气相外延工艺的过程中，以SiCl3H作为Si源，以含C的烷烃或烯烃等有机物作为C源，例如可以为C2H2，其中，所述气相外延工艺的温度为1300℃～1700℃。
在一个实施例中，在所述气相外延工艺中，还包括向反应腔通入氨气的步骤，从而增加反应气体中的氮含量，以避免所述单晶氮化镓基底在所述氢化物气相外延工艺中的分解。
实施例3
如图6所示，本实施例提供一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其基本步骤如实施例1，其中，与实施例1的不同之处在于：所述碳化硅外延层102的外延工艺为金属有机物化学气相沉积工艺，在所述金属有机物化学气相沉积工艺的过程中，以含Si的有机物作为Si源，例如可以为硅油等，以含C的烷烃或烯烃等有机物为C源。
在一个实施例中，在所述金属有机物化学气相沉积工艺中，还包括向反应腔通入氨气的步骤，从而增加反应气体中的氮含量，以避免所述单晶氮化镓基底在所述氢化物气相外延工艺中的分解。
如上所述，本发明的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底及其制作方法，具有以下有益效果：
本发明在氮化镓单晶上外延绝缘或半绝缘的碳化硅，相比于现有氢化物气相外延或钠流法或氨热法制备的氮化镓难以获得绝缘或半绝缘特性，本发明的碳化硅可以较容易形成本征绝缘或半绝缘特性，可有效降低工艺难度和成本，又避免了现有通过补偿效应制得的绝缘或半绝缘氮化镓单晶衬底所带来的可靠性低，位错密度高等问题。本发明的氮化镓单晶基底101的理论热导率跟碳化硅的相当，热膨胀系数相近，且碳化硅与氮化镓外延层的晶格常数匹配，在氮化镓单晶基底101外延的碳化硅外延层102，在容易保证所述碳化硅外延层102的绝缘或半绝缘特性的同时，可以获得晶体质量良好、低位错密度的碳化硅外延层102，使得在其上外延制作的氮化镓射频器件具有较优的高频性能。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底，其特征在于，所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底包括：
单晶氮化镓基底；
本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层，外延于所述单晶氮化镓基底上。
2.根据权利要求1所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底，其特征在于：所述氮化镓单晶基底为非掺杂的氮化镓单晶及n型掺杂的氮化镓单晶及通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶中的一种。
3.根据权利要求1所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底，其特征在于：所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层的厚度介于0.1微米～3微米。
4.一种高频氮化镓射频器件，其特征在于：所述高频氮化镓射频器件基于如权利要求1～3任意一项所述氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底制备。
5.一种氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步骤：
提供一单晶氮化镓基底；
通过外延工艺于所述单晶氮化镓基底上形成本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层。
6.根据权利要求1所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：所述氮化镓单晶基底为非掺杂的氮化镓单晶、n型掺杂的氮化镓单晶及通过补偿效应获得的绝缘或半绝缘的氮化镓单晶中的一种。
7.根据权利要求1所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：所述本征绝缘或半绝缘的碳化硅外延层的厚度介于0.1微米～3微米。
8.根据权利要求1所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：所述碳化硅外延层的外延工艺包括氢化物气相外延工艺、气相外延工艺及金属有机物化学气相沉积工艺中的一种。
9.根据权利要求8所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于，所述碳化硅外延层的外延工艺为氢化物气相外延工艺，在所述氢化物气相外延工艺中，以Si粉体作为Si源，以含C的烷烃或烯烃有机物作为C源，通过以下反应方式进行：
Si+HCl→SiCl+H；
SiCl+CH4→SiC+HCl或SiCl+C2H2→SiC+HCl；
其中，所述氢化物气相外延工艺的温度为1100℃～1500℃。
10.根据权利要求9所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：在所述氢化物气相外延工艺的过程中，还包括向反应腔通入氨气的步骤，以避免所述单晶氮化镓基底在所述氢化物气相外延工艺中的分解。
11.根据权利要求8所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：所述碳化硅外延层的外延工艺为气相外延工艺，在所述气相外延工艺的过程中，以SiCl3H作为Si源，以含C的烷烃或烯烃有机物作为C源，其中，所述气相外延工艺的温度为1300℃～1700℃。
12.根据权利要求8所述的氮化镓单晶上高阻碳化硅薄膜衬底的制作方法，其特征在于：所述碳化硅外延层的外延工艺为金属有机物化学气相沉积工艺，在所述金属有机物化学气相沉积工艺的过程中，以含Si的有机物作为Si源，以C的烷烃或烯烃有机物为C源。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005034A (zh) * | 2006-01-18 | 2007-07-25 | 中国科学院半导体研究所 | 碳化硅衬底氮化镓高电子迁移率晶体管及制作方法 |
| US20090014756A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | Narsingh Bahadur Singh | Method of producing large area SiC substrates |
| CN101519772A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-02 | 南京大学 | 化学气相淀积材料生长设备的反应源进气分配方法与装置 |
| CN101694853A (zh) * | 2009-10-21 | 2010-04-14 | 中国科学技术大学 | ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池及其制备方法 |
| US20180251911A1 (en) * | 2015-09-14 | 2018-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | SiC COMPOSITE SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
| CN112391608A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-23 | 宁波沁圆科技有限公司 | Cvd处理系统及处理方法 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101005034A (zh) * | 2006-01-18 | 2007-07-25 | 中国科学院半导体研究所 | 碳化硅衬底氮化镓高电子迁移率晶体管及制作方法 |
| US20090014756A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | Narsingh Bahadur Singh | Method of producing large area SiC substrates |
| CN101519772A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-02 | 南京大学 | 化学气相淀积材料生长设备的反应源进气分配方法与装置 |
| CN101694853A (zh) * | 2009-10-21 | 2010-04-14 | 中国科学技术大学 | ZnO/SiC/Si异质结太阳能电池及其制备方法 |
| US20180251911A1 (en) * | 2015-09-14 | 2018-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | SiC COMPOSITE SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME |
| CN112391608A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-02-23 | 宁波沁圆科技有限公司 | Cvd处理系统及处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨琨超等: "《电子材料科研开发、生产加工技术与质量检测标准实用手册（第一卷）》", 30 June 2003, 金版电子出版公司 * |
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