一种GaN衬底及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种gan衬底的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底，并在所述衬底上形成隔离层；刻蚀所述隔离层至所述衬底表面以形成沟槽；在所述沟槽中形成缓冲层，其中，所述缓冲层的至少部分上表面低于所述隔离层的上表面；以及，在所述沟槽中的所述缓冲层的所述至少部分上表面上形成gan层。2.根据权利要求1所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，在所述沟槽中形成所述缓冲层的步骤包括：在所述沟槽中采用选择性生长工艺形成所述缓冲层。3.根据权利要求1所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，形成所述缓冲层的步骤包括：形成第一材料层，所述第一材料层填充所述沟槽以及覆盖所述隔离层；回刻去除所述隔离层表面的所述第一材料层以及所述沟槽中部分厚度的所述第一材料层以得到所述缓冲层，其中，所述缓冲层覆盖所述沟槽的部分侧壁。4.根据权利要求3所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，形成所述gan层的步骤包括：形成第二材料层，所述第二材料层覆盖所述缓冲层、填充所述沟槽的剩余空间以及覆盖所述隔离层；去除所述隔离层表面和所述沟槽上的所述第二材料层以得到所述gan层，其中，所述gan层覆盖所述沟槽的剩余侧壁。5.根据权利要求3所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，形成所述gan层的步骤包括：采用选择性生长工艺在所述沟槽中的所述缓冲层表面上形成所述gan层。6.根据权利要求4所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺或者回刻工艺去除所述隔离层表面和所述沟槽上的所述第二材料层以得到所述gan层。7.根据权利要求1所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，形成所述缓冲层和所述gan层的步骤包括：形成第一材料层，所述第一材料层覆盖所述沟槽的底壁、侧壁以及覆盖所述隔离层；形成第二材料层，所述第二材料层覆盖所述第一材料层；去除所述隔离层表面的所述第一材料层，以及所述沟槽上的所述第一材料层和所述第二材料层以得到所述缓冲层和所述gan层，其中，远离所述沟槽侧壁位置的所述缓冲层的上表面低于所述隔离层的上表面，所述gan层覆盖远离所述沟槽侧壁位置的所述缓冲层的上表面。8.根据权利要求7所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺去除所述隔离层表面的所述第一材料层，以及所述沟槽上的所述第一材料层和所述第二材料层以得到所述缓冲层和所述gan层。9.根据权利要求7所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，采用回刻工艺去除所述隔离层表面的所述第一材料层，以及所述沟槽上的所述第一材料层和所述第二材料层以得到所述缓冲层和所述gan层。
10.根据权利要求1所述的gan衬底的制备方法，其特征在于，所述gan层的上表面与所述隔离层的上表面齐平。11.一种gan衬底，其特征在于，包括：衬底；隔离层，所述隔离层位于所述衬底上且所述隔离层中形成有沟槽；缓冲层，所述缓冲层位于所述沟槽中并且所述缓冲层的至少部分上表面低于所述隔离层的上表面；以及，gan层，所述gan层位于所述沟槽中的所述缓冲层的所述至少部分上表面上。

技术总结
本发明提供一种GaN衬底的制备方法，包括：提供一形成有隔离层的衬底；刻蚀隔离层以形成沟槽；在沟槽中形成缓冲层，所述缓冲层的至少部分上表面低于所述隔离层的上表面；以及在所述缓冲层的至少部分上表面上形成GaN层。本发明还提供一种GaN衬底。本申请通过减小GaN层在硅衬底上的形成面积以及在缓冲层上形成GaN层的双重作用，使得GaN层与硅衬底晶格匹配，从而获得晶体质量高的GaN层。进一步的，在硅片上局部形成GaN层，使得整体硅衬底机械特性满足传统的硅基生产线设备需求，不需要另外建设新产线，降低了生产投入的成本，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。


技术研发人员：王雷
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/6/7