本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種外延結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、外延結(jié)構(gòu)，例如氮化鎵基光電器件與功率器件，在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前制造氮化鎵基光電器件與功率器件主要采用藍(lán)寶石襯底。

2、然而，隨著集成度以及功率的提升，藍(lán)寶石襯底導(dǎo)熱性較差的缺點越發(fā)明顯，大大制約了外延結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步應(yīng)用。為了解決這一問題可使用激光剝離技術(shù)將襯底剝離。但采用激光剝離技術(shù)，在剝離過程中產(chǎn)生的高溫對氮化鎵造成損傷，使得氮化鎵缺陷密度增加，反向漏電增大，使得外延結(jié)構(gòu)的性能降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種外延結(jié)構(gòu)及其制備方法，以在不損傷外延層的基礎(chǔ)上剝離襯底。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種外延結(jié)構(gòu)的制備方法，所述外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括：

3、于襯底的一側(cè)形成腐蝕層，其中，所述腐蝕層包括與所述襯底相對的第一面和與所述第一面相鄰的第二面，所述腐蝕層的第二面為非極性面；

4、于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層；

5、利用化學(xué)溶液腐蝕所述腐蝕層的第二面。

6、可選地，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層包括：

7、于所述襯底的一側(cè)形成與所述外延層晶格常數(shù)匹配的腐蝕層。

8、可選地，所述于襯底的一側(cè)形成與所述外延層晶格常數(shù)匹配的腐蝕層包括：

9、于所述襯底的一側(cè)形成inxal1-xn構(gòu)成的腐蝕層；

10、所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層包括：

11、于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形由aln、gan、algan和ingan中一種或多種組合構(gòu)成的外延層。

12、可選地，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層之前還包括：

13、于所述襯底的一側(cè)形成過渡層；

14、所述于所述襯底的一側(cè)形成腐蝕層包括：

15、于所述過渡層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成所述腐蝕層。

16、可選地，所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層之前還包括：

17、于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成緩沖層；

18、所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層包括：

19、于所述緩沖層遠(yuǎn)離所述腐蝕層的一側(cè)形成所述外延層。

20、可選地，所述利用化學(xué)溶液腐蝕所述腐蝕層的第二面包括：

21、利用化學(xué)溶液腐蝕所述腐蝕層t時間，其中，s÷4×t≤t≤2×s÷4×t，s為所述襯底的尺寸，t為所述襯底為預(yù)設(shè)尺寸時腐蝕的參考時間。

22、可選地，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層包括：

23、于襯底的一側(cè)利用金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積法、分子束外延法中的至少一個形成所述腐蝕層；

24、或者于所述襯底的一側(cè)利用脈沖生長方式形成所述腐蝕層。

25、可選地，所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層之后還包括：

26、于所述外延層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成溝道層；

27、于所述溝道層遠(yuǎn)離所述外延層的一側(cè)形成間隔層；

28、于所述間隔層遠(yuǎn)離所述溝道層的一側(cè)形成勢壘層；

29、于所述勢壘層遠(yuǎn)離所述間隔層的一側(cè)形成蓋層。

30、可選地，所述勢壘層的材料與所述腐蝕層的材料不同。

31、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種外延結(jié)構(gòu)，所述外延結(jié)構(gòu)由如上所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法制成。

32、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，采用的外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括：于襯底的一側(cè)形成腐蝕層，其中，腐蝕層包括與襯底相對的第一面和與第一面相鄰的第二面，腐蝕層的第二面為非極性面；于腐蝕層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)形成外延層；利用化學(xué)溶液腐蝕腐蝕層的第二面。利用化學(xué)溶液腐蝕的方式將腐蝕層腐蝕，從而將襯底與外延層分離，在分離過程中不會對外延層造成損傷，進(jìn)而不會降低外延結(jié)構(gòu)的性能。另外，由于不采用激光剝離的方式，襯底可以是透明襯底，也可以是非透明襯底，襯底材料的選擇范圍也更廣。

33、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層之前還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層之前還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述利用化學(xué)溶液腐蝕所述腐蝕層的第二面包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述于襯底的一側(cè)形成腐蝕層包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層之后還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述勢壘層的材料與所述腐蝕層的材料不同。

10.一種外延結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外延結(jié)構(gòu)由權(quán)利要求1-9任一項所述的外延結(jié)構(gòu)的制備方法制成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種外延結(jié)構(gòu)及其制備方法。所述外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括：于襯底的一側(cè)形成腐蝕層，其中，所述腐蝕層包括與所述襯底相對的第一面和與所述第一面相鄰的第二面，所述腐蝕層的第二面為非極性面；于所述腐蝕層遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)形成外延層；利用化學(xué)溶液腐蝕所述腐蝕層的第二面。本發(fā)明能夠在不損傷外延層的基礎(chǔ)上剝離外延結(jié)構(gòu)的襯底。

技術(shù)研發(fā)人員：李仕強(qiáng),張暉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2