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公开(公告)号：CN118016709A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410149000.1
申请日：2024-02-02
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明属于新型半导体技术领域，具体公开一种基于GaN材料的HEMT外延结构及其生长方法。本发明提供的外延结构，包括由下到上依次层叠的基底、InN层、缓冲层、第一帽层、插入层、势垒层和第二帽层；其中，所述缓冲层为Inx1GaN层、Inx2GaN/GaN超晶格层或Inx3GaN/InN超晶格层中至少一层。本发明通过在基底上外延InN层和特定的缓冲层，可明显的提高HEMT器件的载流子浓度和迁移率，并降低器件的位错密度；特定的外延结构减少了异质界面的缺陷，提高了外延层的质量，使制备的器件具有优异的性能，还在一定程度上简化了生长工艺，降低了成本。
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公开(公告)号：CN116313795A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310080421.9
申请日：2023-02-06
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L21/335 , H01L21/205 , H01L21/8252
Abstract: 本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种GaN基场效应管外延方法，本发明通过将衬底置于特定温度和压力的生长反应室内，通入镓源和氨气，在衬底上生长第一GaN外延层，改变反应室的温度和压力，通入镓源、氨气和铝源，在第一GaN外延层上生长AlGaN外延层，再次改变反应室的温度和压力，通入镓源和氨气，在AlGaN外延层上生长第二GaN外延层，再次改变反应室的温度和压力，通入镓源、镓源和氨气，在第二GaN外延层上生长第三GaN外延层，其中，AlGaN外延层和第二GaN外延层之间发生自发极化反应，在两层之间产生二维空穴气体，从而能够使得GaN基场效应管与GaN基高电子迁移率晶体管互补，实现单片集成。
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公开(公告)号：CN116219394A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310121963.6
申请日：2023-02-16
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: C23C16/34
Abstract: 本申请适用于半导体衬底材料制备技术领域，提供了一种GaN HEMT上降低Fe拖尾的方法，该GaN HEMT上降低Fe拖尾的方法包括：将衬底置入MOCVD设备的反应室；在衬底上生长故意掺Fe的第一GaN层；在高温条件下，在第一GaN层上生长AlN层；在AlN层上生长非故意掺杂的第二GaN层。本申请在高温条件下生长AlN层，利用AlN层的晶格常数较小的特点，增加后续生长非故意掺杂的GaN层的压应力，阻止Fe通过分凝现象向非故意掺杂的GaN层中掺入，进而有效地改善Fe拖尾的问题。
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公开(公告)号：CN111146078B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN201911376545.1
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，具体公开一种AlN薄膜的制备方法。所述制备方法为：将清洗后的衬底放入反应腔内，并对衬底进行热处理；向所述反应腔内通入氮源；将所述反应腔内的温度升至预设的第一温度，并向所述反应腔内通入Al源，以进行AlN层的生长；当达到预设条件时，停止向所述反应腔内通入Al源，并将所述反应腔内的温度降至预设的第二温度，以终止当前AlN层的生长；重复进行N‑1次所述步骤c至所述步骤d的操作，以生长出包括N层AlN层的AlN薄膜，其中，N为大于1的整数。本发明采用重复生长的方法生长AlN薄膜，能够在较低温度生长高质量AlN外延薄膜，具有很宽的工艺窗口。
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公开(公告)号：CN115323487A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210876665.3
申请日：2022-07-25
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: C30B25/18 , C30B29/38 , H01L21/02 , H01L21/306
Abstract: 本发明提供一种衬底表面刻蚀方法及半导体器件。衬底为SiC衬底或Si衬底，该方法包括：将衬底放入MOCVD设备的反应室内；对反应室内的环境条件进行第一次调整，以使反应室满足衬底刻蚀所需的环境条件；向反应室内通入载气，并向反应室内通入CBr4或CCl4，以对衬底进行刻蚀处理。CBr4在一定环境条件下可以分解出Br原子，CCl4在一定环境条件下可以分解出Cl原子，Br原子或Cl原子可以与衬底表面的Si原子发生反应，生成气态的溴化硅或氯化硅，达到刻蚀衬底表面，去除衬底表面的氧化层以及亚损伤层的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113628967A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110677351.6
申请日：2021-06-18
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L21/335 , H01L21/02 , H01L29/06 , H01L29/778
Abstract: 本发明适用于氮化物材料制备方法技术领域，提供了一种用于氮化物外延衬底的原位处理方法及衬底。其中处理方法包括：提供一衬底，衬底设于MOCVD反应室内；生长氮化物薄膜：在第一预设温度下，向反应室内通入氢气、MO源和氨气，在衬底的第一表面上生长岛状的氮化物薄膜，当生长的氮化物薄膜达到第一预设厚度时，关闭MO源和氨气；刻蚀氮化物薄膜：在第一预设时间内，将温度升高到第二预设温度，持续通入的氢气对氮化物薄膜的表面进行刻蚀，岛与岛结界处的氮化物分解；循环进行生长氮化物薄膜和刻蚀氮化物薄膜的步骤，形成具有开孔的图形化掩膜层，图形化掩膜层用于生长氮化物外延。本申请提供的氮化物外延材料的生长方法简单，可有效减少位错密度。
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公开(公告)号：CN110791805A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911056795.7
申请日：2019-10-31
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
Abstract: 本发明涉及半导体技术领域，具体公开一种衬底、外延片及其生长方法。所述衬底，包括：晶片，所述晶片上外延BxAl1-xN薄膜层，所述BxAl1-xN薄膜层的厚度为1-2000nm。所述外延片为基于上述衬底制备的氮化物外延材料。本申请通过在晶片上外延BxAl1-xN薄膜形成BAlN复合衬底，然后在BAlN复合衬底上外延生长氮化物薄膜，由于B元素与氮化物晶格匹配，且BN晶格具有的滑移特性，降低氮化物外延薄膜的位错密度和应力，提高了氮化物外延材料的晶体质量。
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公开(公告)号：CN110444600A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910717860.X
申请日：2019-08-05
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L29/778 , H01L21/335
Abstract: 本发明适用于半导体器件技术领域，尤其涉及一种GaN基异质结场效应晶体管及制造方法。所述晶体管自下而上依次包括衬底、成核层、缓冲层、沟道层、插入层、势垒层及分列于所述势垒层上的源极、栅极和漏极；其中，所述势垒层的形成材料包括：B(Al,Ga,In)N；所述势垒层的禁带宽度大于所述沟道层的禁带宽度，且所述势垒层的禁带宽度小于所述插入层的禁带宽度。其中B(Al,Ga,In)N材质的势垒层形成的异质结界面带隙差非常大，势垒层拥有超大极化场强，只需较薄的厚度即可得到很高的二维电子气浓度，从而有效抑制器件尺寸等比例缩小带来的短沟道效应，满足器件的需求。
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公开(公告)号：CN108538714A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810356314.3
申请日：2018-04-19
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L21/20
Abstract: 本发明适用于半导体技术领域，提供了一种p型Ⅲ族氮化物材料的制备方法。该方法包括：在衬底上生长非掺杂Ⅲ族氮化物外延层；在所述非掺杂Ⅲ族氮化物外延层的上表面生长p型掺杂的Ⅲ族氮化物外延层；在氮氧化物气氛中激活所述p型掺杂的Ⅲ族氮化物外延层中的掺杂元素。本发明能够提高p型Ⅲ族氮化物材料载流子浓度和导电性。
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公开(公告)号：CN108155224A
公开(公告)日：2018-06-12
申请号：CN201711275976.X
申请日：2017-12-06
Applicant: 中国电子科技集团公司第十三研究所
IPC: H01L29/36 , H01L21/336 , H01L29/778
Abstract: 本发明适用于半导体技术领域，提供了一种氮化镓外延片、外延方法及氮化镓基晶体管。氮化镓外延片包括：衬底；p型极化掺杂的隔断层，形成于所述衬底的上表面；氮化镓外延层，形成于所述隔断层的上表面。本发明提供的氮化镓外延片，由于在氮化镓外延层和衬底之间生长一层p型极化掺杂的隔断层，能够抑制衬底表面处的硅向氮化镓外延层扩散，同时补偿硅引入的电子，从而获得高阻氮化镓外延片，提高氮化镓外延片的质量，应用该氮化镓外延片制得的晶体管，能够获得良好的性能。
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