一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法及其功率器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法及其功率器件。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]外延生長是在單晶襯底(基片)上沿其原來的晶向再生長一層具有一定要求的、與襯底晶向相同的單晶層。
[0004]目前，在襯底上生長外延層時，會出現(xiàn)以下兩種問題:1)在平整的襯底表面生長出的外延層質(zhì)量較差；2)在粗糙的襯底表面上更有利于外延層的生長，且其上生長的外延層質(zhì)量要比在平整的襯底表面生長出的質(zhì)量好，但是，在后期工藝中對襯底進行剝離時，由于襯底表面的不平整性導(dǎo)致剝離后的外延層表面平整性較差。因此，目前迫切需要一種方法使得襯底上生長的外延層不僅質(zhì)量好，且在剝離襯底后其表面的平整性也好。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，該方法步驟簡單易行，不僅提高了外延層的質(zhì)量，同時在后期工藝中剝離襯底時確保了該外延層的平整性。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟:
1)在光滑的襯底上生長一層或多層外延過渡層；
2)對所述外延過渡層的上表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層；
3)在經(jīng)過步驟2)蝕刻處理后的所述外延過渡層的粗糙面上再生長一層目標(biāo)外延層。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟I)中的所述襯底上生長有多層所述外延過渡層，每層所述外延過渡層的材料相同或不同。
[0009]進一步優(yōu)選地，每層所述外延過渡層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁。
[0010]優(yōu)選地，所述襯底為藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟2)中采用干法刻蝕的方法對所述外延過渡層進行蝕刻處理。
[0012]進一步優(yōu)選地，所述目標(biāo)外延層為氮化鎵外延層。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種基于所述垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法制得的功率器件。
[0014]由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:本發(fā)明的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，采用了在襯底上先生長一層或多層外延過渡層后再生長目標(biāo)外延層，本發(fā)明的生長方法不僅解決了在光滑襯底上直接生長外延層導(dǎo)致的質(zhì)量差的問題，同時也解決了在粗糙的襯底上直接生長外延層再進行后續(xù)對襯底剝離時導(dǎo)致外延層表面平整性差的問題，該方法步驟簡單，生長的外延層不僅質(zhì)量好，且在后期工藝中將襯底剝離后其平整性也好，有利于后續(xù)的工藝加工。
[0015]
【附圖說明】
[0016]附圖1為襯底結(jié)構(gòu)不意圖；
附圖2為襯底上生長外延過渡層示意圖；
附圖3為外延過渡層蝕刻處理示意圖；
附圖4為生長目標(biāo)襯底示意圖；
其中:1、襯底；2、外延過渡層；3、目標(biāo)外延層。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的闡述。
[0019]實施例1
本實施例所述的一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟:
O參見圖1、圖2所示，在光滑的藍寶石襯底I上生長一層氮化鎵外延過渡層2;
2)參見圖3所示，采用干法刻蝕的方法在該氮化鎵外延過渡層2表面進行部分蝕刻處理，以形成具有圖形化的氮化鎵外延過渡層2，所述圖形化的氮化鎵外延過渡層2具有一定的粗糙面；
3)參見圖4所示，在經(jīng)蝕刻處理后的氮化鎵外延過渡層2的粗糙表面上再生長一層目標(biāo)外延層3，在這里目標(biāo)外延層3為氮化鎵外延層。
[0020]實施例2
本實施例所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，主要包括以下步驟:
O參見圖1、圖2所示，在光滑的硅襯底I上生長有多層外延過渡層2;
2)參見圖3所示，采用干法刻蝕的方法對所有外延過渡層2表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層2;
3)參見圖4所示，在經(jīng)刻蝕處理后的外延過渡層2的粗糙面上再生長一層目標(biāo)外延層3，即氮化鎵外延層。
[0021]在這里，多層外延過渡層2的材料可以是相同材質(zhì)也可以是不同材質(zhì)，每層外延過渡層2的材料可以是氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁。
[0022]在這里該襯底I還可以是碳化硅襯底或藍寶石襯底。
[0023]綜上所述，本方法通過先在光滑的襯底上生長外延過渡層，并對該外延過渡層進行蝕刻處理形成一定的粗糙面，而后再在該外延過渡層的粗糙表面上再生長目標(biāo)外延層，使得所生長的外延層不僅質(zhì)量好，而且在后續(xù)對襯底激光剝離后，該功率器件的外延層仍能保持較好的平整性，有利于后續(xù)的工藝加工。
[0024]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于，主要包括以下步驟: 1)在光滑的襯底上生長一層或多層外延過渡層； 2)對所述外延過渡層的上表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層； 3)在經(jīng)過步驟2)蝕刻處理后的所述外延過渡層的粗糙面上再生長一層目標(biāo)外延層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于:所述步驟I)中的所述襯底上生長有多層所述外延過渡層，每層所述外延過渡層的材料相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于:每層所述外延過渡層的材料為氮化鎵、氮化鋁或氮化鎵鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于:所述襯底為藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于:所述步驟2)中采用干法刻蝕的方法對所述外延過渡層進行蝕刻處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法，其特征在于:所述目標(biāo)外延層為氮化鎵外延層。
7.一種基于權(quán)利要求1至6任一所述的垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法制得的功率器件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了 一種垂直結(jié)構(gòu)功率器件外延層的生長方法及其功率器件，該生長方法 主要包括以下步驟：1）在光滑的襯底上生長一層或多層外延過渡層；2）對所述外延過渡層的表面進行部分蝕刻處理，以形成具有粗糙面的外延過渡層；3）在經(jīng)過步驟2）處理后的所述外延過渡層的粗糙面上再生長一層目標(biāo)外延層，本發(fā)明的生長方法，步驟簡單、易于實施，經(jīng)本方法生長的外延層不僅質(zhì)量好，而且在后續(xù)將襯底剝離后，該外延層仍能保持較好的平整性，有利于后續(xù)的工藝加工。
【IPC分類】H01L21-02, H01L29-06, H01L21-683
【公開號】CN104538282
【申請?zhí)枴緾N201410785079
【發(fā)明人】苗操, 伊迪亞·喬德瑞, 楊秀程, 朱廷剛, 艾俊, 王科
【申請人】江蘇能華微電子科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月17日