一种用于提高GaN外延层高电阻特性的预处理方法

摘要

本发明提供了一种用于提高GaN外延层高电阻特性的预处理方法，应用于对MOCVD机台在周期设备开反应腔作保养后，开始新一轮的量产之前，通过在机台恢复生长前，通过在重涂层运行阶段的高温段将很高浓度的Mg流量通入反应室进行预反应，在反应室表面形成Mg的氮化物的沉积，这样能在随后的GaN外延生长中，引入与原有背景电子浓度基本一致的背景Mg浓度，中和过高的背景电子浓度，同时不引入其他的背景杂质，从而有效提高GaN外延层的电阻值，提高其电阻特性。

主权项

一种用于提高GaN外延层高电阻特性的预处理方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、在进行外延层生长之前，将一石墨盘预先放置于MOCVD 反应腔内，在石墨盘上放置用于保护石墨盘晶圆凹槽的蓝宝石衬底，升温；步骤二、反应腔氮化处理：当反应腔温度升温至1200℃‑1400℃时，通入N₂进行反应腔的氮化处理；步骤三、TMGa涂层处理：当温度下降至900℃‑1100℃之间，通入TMGa反应源，进行TMGa涂层处理，反应室压力控制在200Torr ‑500Torr，通入TMGa反应源的流量在300sccm ‑900sccm，V/Ⅲ 比控制在300‑3000，持续时间在3‑7小时；步骤四、Mg涂层处理：将温度继续下降至700℃‑900℃之间，反应室压力控制在200Torr 到500Torr之间，控制通入TMGa反应源流量在10sccm ‑500sccm，通入Cp₂Mg流量在500sccm‑2000sccm之间，V/Ⅲ 比控制在300‑30000，持续时间1‑5小时；步骤五、冷却降温，取出石墨盘上的蓝宝石衬底，即完成整个预处理过程。