【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、基于ⅲ-ⅴ族氮化物半導(dǎo)體制備的器件具備高頻、高功率、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于基站、雷達(dá)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。ⅲ-ⅴ半導(dǎo)體晶圓通常是對在襯底上外延生長的多層半導(dǎo)體層進(jìn)行加工制備的，該多層半導(dǎo)體層一般包括成核層、緩沖層、溝道層、勢壘層和頂層蓋帽保護(hù)層，溝道層和勢壘層形成異質(zhì)結(jié)，并在異質(zhì)結(jié)界面處產(chǎn)生一層導(dǎo)電性良好的二維電子氣（2deg），為制備的器件提供所需電流。為了提高2deg的遷移率以及減小陷阱效應(yīng)，需要生長一層較厚的緩沖層以提高產(chǎn)品質(zhì)量，該緩沖層的電導(dǎo)率對器件的陷阱效應(yīng)和射頻損耗有較大影響，但現(xiàn)有無法在工藝過程中及時對緩沖層的電導(dǎo)率進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控。
2、因此，如何提供一種準(zhǔn)確且高效的測試出緩沖層電導(dǎo)率的測試結(jié)構(gòu)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中緩沖層的電導(dǎo)率對器件的陷阱效應(yīng)和射頻損耗有較大影響，但現(xiàn)有無法在工藝過程中及時對緩沖層的電導(dǎo)率進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，包括：
3、襯底，以及沿遠(yuǎn)離所述襯底的方向依次生長的緩沖層、溝道層和勢壘層；
4、所述溝道層和所述勢壘層形成的異質(zhì)結(jié)界面處形成有經(jīng)隔斷區(qū)分隔的二維電子氣；所述隔斷區(qū)與所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)
5、所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)背向所述襯底的一側(cè)，位于所述測試區(qū)兩側(cè)的臺面分別設(shè)置有測試電極。
6、可選的，所述隔斷區(qū)為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)刻蝕工藝去除所述勢壘層和部分厚度的所述溝道層，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣的凹陷結(jié)構(gòu)。
7、可選的，所述隔斷區(qū)為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)摻雜工藝對所述勢壘層和部分厚度的所述溝道層注入離子，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣的高阻區(qū)。
8、可選的，所述半導(dǎo)體晶圓的邊緣設(shè)置有測試區(qū)域，所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述測試區(qū)域。
9、本專利技術(shù)還提供了一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：
10、提供半導(dǎo)體預(yù)制件；所述半導(dǎo)體預(yù)制件至少包括襯底，和沿遠(yuǎn)離所述襯底的方向依次生長的緩沖層、溝道層和勢壘層，所述溝道層和所述勢壘層形成的異質(zhì)結(jié)界面處形成有二維電子氣；
11、去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣，得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓；
12、在所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，位于所述測試區(qū)的兩側(cè)的臺面分別制備測試電極，得到緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)。
13、可選的，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣，得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
14、利用干法刻蝕工藝刻蝕所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，直至刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的所述勢壘層，并刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的部分厚度的所述溝道層，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣，得到所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓。
15、可選的，在利用干法刻蝕工藝刻蝕所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，直至刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的所述勢壘層，并刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的部分厚度的所述溝道層，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣，得到所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓之后，還包括：
16、利用高溫?zé)嵬嘶鹛幚淼姆绞交驂A性溶液清洗處理的方式，修復(fù)所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓中的刻蝕損傷。
17、可選的，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣，得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
18、利用離子注入工藝向所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域注入離子，直至完成摻雜對應(yīng)于所述測試區(qū)的部分厚度的所述溝道層，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣，得到所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓；注入的所述離子為能使所述溝道層和所述勢壘層摻雜區(qū)域形成高阻區(qū)的離子。
19、可選的，在利用離子注入工藝向所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域注入離子時，還包括：
20、利用離子注入工藝向所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于隔離區(qū)的表面區(qū)域注入離子，直至完成摻雜對應(yīng)于所述隔離區(qū)的部分厚度的所述溝道層，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)于所述隔離區(qū)的二維電子氣。
21、可選的，在所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，位于所述測試區(qū)的兩側(cè)的臺面分別制備測試電極時，還包括：
22、在所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，所述測試區(qū)外且位于相鄰兩個隔離區(qū)之間的臺面，對應(yīng)沉積制備源極金屬和漏極金屬。
23、可選的，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣，得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
24、在所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面制備光刻膠；
25、對所述光刻膠進(jìn)行圖形化處理，以暴露出所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底的表面中，對應(yīng)于測試區(qū)的表面區(qū)域，得到圖形化光刻膠；
26、對所述圖形化光刻膠暴露出的所述表面區(qū)域，執(zhí)行刻蝕工藝或摻雜工藝，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)所述測試區(qū)的二維電子氣，得到所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓。
27、可見，本專利技術(shù)提供的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，包括襯底，以及沿遠(yuǎn)離襯底的方向依次生長的緩沖層、溝道層和勢壘層，溝道層和勢壘層形成的異質(zhì)結(jié)界面處形成有經(jīng)隔斷區(qū)分隔的二維電子氣，隔斷區(qū)與緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的測試區(qū)對應(yīng)設(shè)置，緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)背向襯底的一側(cè)，位于測試區(qū)兩側(cè)的臺面分別設(shè)置有測試電極。本專利技術(shù)通過將對應(yīng)于緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的測試區(qū)，設(shè)置分隔二維電子氣的隔斷區(qū)，去除隔斷區(qū)處的二維電子氣，以避免對緩沖層的電導(dǎo)率進(jìn)行測試時，對應(yīng)于測試區(qū)的二維電子氣對緩沖層的電導(dǎo)率測試產(chǎn)生干擾，提高對緩沖層電導(dǎo)率進(jìn)行測試的準(zhǔn)確性，提高檢測效率。
28、此外，本專利技術(shù)還提供了一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，同樣具有上述有益效果。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔斷區(qū)（30）為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)刻蝕工藝去除所述勢壘層（12）和部分厚度的所述溝道層，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣（20）的凹陷結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔斷區(qū)（30）為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)摻雜工藝對所述勢壘層（12）和部分厚度的所述溝道層注入離子，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣（20）的高阻區(qū)（17）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶圓的邊緣設(shè)置有測試區(qū)域，所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述測試區(qū)域。
5.一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓中緩
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，在利用干法刻蝕工藝刻蝕所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，直至刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的所述勢壘層（12），并刻蝕去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的部分厚度的所述溝道層，以去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣（20），得到所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓之后，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣（20），得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，在利用離子注入工藝向所述半導(dǎo)體預(yù)制件遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域注入離子時，還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，在所述預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，位于所述測試區(qū)的兩側(cè)的臺面分別制備測試電極（14）時，還包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣（20），得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔斷區(qū)（30）為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)刻蝕工藝去除所述勢壘層（12）和部分厚度的所述溝道層，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣（20）的凹陷結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔斷區(qū)（30）為所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底（10）的表面中，對應(yīng)于所述測試區(qū)的表面區(qū)域，向內(nèi)形成有經(jīng)摻雜工藝對所述勢壘層（12）和部分厚度的所述溝道層注入離子，以去除對應(yīng)于所述測試區(qū)的二維電子氣（20）的高阻區(qū)（17）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體晶圓的邊緣設(shè)置有測試區(qū)域，所述緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述測試區(qū)域。
5.一種半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓中緩沖層電導(dǎo)率測試結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述去除所述半導(dǎo)體預(yù)制件中對應(yīng)測試區(qū)的二維電子氣（20），得到預(yù)處理半導(dǎo)體晶圓，包括：
7.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：閆書萌，程川，陳利杰，
申請(專利權(quán))人：睿思微系統(tǒng)煙臺有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。