横向|《炬丰科技-半导体工艺》制造氮化镓微电子层的方法_洗牌|国际市场|开工率|低碳经

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：制造氮化镓微电子层的方法
编号：JFKJ-21-554
作者：炬丰科技

摘要

通过将硅层的表面转化为3c-碳化硅，制备了氮化镓微电子层。然后在硅层的转化表面上外延生长一层3c-碳化硅。然后在3c-碳化硅的外延生长层上生长一层2h-氮化镓。然后将2h-氮化镓层横向生长，产生氮化镓微电子层。在一个实施例中，硅层是硅基板，其表面被转化为3c-碳化硅。在另一实施例中，）硅层是植入OXygen(SIMOX)硅衬板分离的一部分，其中包括定义硅基底上的层的植入氧层。在另一实施例中，硅层是绝缘子上的硅(SOI)衬底的一部分，其中硅层被粘接到衬底上。2H-氮化镓层的外侧生长可以通过外延外侧过度生长(ELO)进行，其中，在2H-氮化镓层上形成掩模，所述掩模包括至少一个暴露2H-氮化镓层的开口。然后，2h-氮化镓层通过至少一个开口横向生长在面具上。第二，偏移掩膜也可以在2h-氮化镓的横向生长层上形成偏移掩膜，而2h-氮化镓的第二横向生长层可以过度生长到偏移掩膜上。2H-氮化镓层的侧向生长也可以使用萜烯醚分类技术进行，其中至少在2H-氮化镓层中形成一个沟槽和/或柱，以定义其中的至少一个侧壁。然后从至少一个侧面将2h-氮化镓层从侧壁横向生长。最好继续横向生长，直到横向生长的侧壁在柱或沟槽的顶部合并。柱子的顶部和/或沟的地板可能被掩盖，以促进横向生长，减少成核和垂直生长。
介绍
【横向|《炬丰科技-半导体工艺》制造氮化镓微电子层的方法】氮化镓正在广泛研究用于微电子器件，包括但不限于晶体管、场发射器和光电子器件。如本文所述，氮化镓还包括氮化镓的合金，如氮化铝镓、氮化铟镓和氮化铝铟镓。制造氮化镓基微电子器件的一个主要问题是制造具有低缺陷密度的氮化镓半导体层。已知道，缺陷密度的一个贡献是生长氮化镓层的基质。因此，虽然氮化镓叠层已经在蓝宝石上生长，但通过在碳化硅基质上生长的氮化镓层本身形成在碳化硅基质上来降低缺陷密度。还已知通过在氮化镓层上形成掩模来产生低缺陷密度的氮化镓层，该掩模包括暴露氮化镓底层的至少一个开口，并且通过所述至少一个开口并在所述掩模上横向生长氮化镓的底层层。这种技术通常被称为“轴外侧过度生长”(ELO)。

本文综述提供了通过将硅层的表面转化为3c-碳化硅来制造氮化镓微电子层的方法。然后在硅层的反转表面上外延生长一层3c-碳化硅。然后在3c-碳化硅的外延生长层上生长一层2h-氮化镓。然后将2h-氮化镓层横向生长，生成氮化镓微电子层。在一个实施例中，硅层是硅基板，其表面被转换为3C-碳化硅。在另一实施例中，硅层是由植入的OXygen(SIMOX)硅分离的一部分，包括定义硅基板上的层的植入氧层。在另一个实施例中，硅层是绝缘子上的硅(SOI)衬底的一部分，其中硅层被粘接到衬底上。因此，本发明可以使用传统的大块硅、SIMOX和SOI基底作为制造氮化镓微电子层的基础或平台。利用传统硅技术，可以使用低成本和/或大面积硅子板和传统硅片工艺系统。因此，可以提供低成本和/或高批量生产氮化镓微电子叠层。硅层的表面优选为con。

实验

一种制备氮化镓微电子电子层的方法，包括以下步骤：在硅层表面外延生长3C-碳化硅层；稀释3C-碳化硅层，在较薄的3C-碳化硅层上生长2H-氮化镓层，横向生长2H-氮化镓层以产生氮化镓微电子层。其中硅层是硅基底，在外延生长的步骤之前，先将氧植入硅基质中，以定义硅基质上的层。其中生长步骤之前是在3C-碳化硅的外延生长层上生长氮化铝或氮化镓层的步骤，生长步骤包括在3C-硅汽车箱层的外延生长层对面生长2H-氮化镓层的步骤。在2H-氮化镓层上形成掩模，该掩模包括暴露2H-氮化镓层的至少一个开口；并且通过至少一个开口将2H-氮化镓层横向生长到掩模上。横向生长步骤包括步骤：在2H氮化镓层中定义至少一个侧壁的2H氮化镓层壁中形成至少一个沟槽；并从至少一个侧壁侧生长2H氮化镓层。横向生长的步骤包括步骤：在2H-氮化镓层中定义至少一个侧壁的2H-氮化镓壁中形成至少一个柱；并从至少一个侧壁横向生长2H-氮化镓层。