申请/专利权人：新磊半导体科技(苏州)股份有限公司

申请日：2023-02-22

公开（公告）日：2023-05-02

公开（公告）号：CN115838966B

主分类号：C30B25/16

分类号：C30B25/16;H01L21/335;H01L29/778;C30B29/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.02#授权;2023.04.11#实质审查的生效;2023.03.24#公开

摘要：本发明提供一种pHEMT器件的分子束外延生长工艺优化方法，涉及半导体制造技术领域。该方法包括：确定能够用于分子束外延生长的样品架旋转速度的转速范围；在转速范围内选择互不相同的N个转速Ri；针对pHEMT器件及每一转速Ri，计算对应的评价函数的值；确定所计算出的评价函数值中最小的评价函数值对应的转速，将该转速作为利用分子束外延生长pHEMT器件时样品架的旋转速度。根据目标器件的外延层结构，建立针对样品架旋转速度的评价函数，该评价函数与沟道层掺杂浓度的均匀性相关联，针对可选的转速，通过计算获取评价函数的最小值，可以快速选择出沟道层掺杂均匀性最优时对应的样品架转速，大大节省了时间成本和材料成本。

主权项：1.一种pHEMT器件的分子束外延生长工艺优化方法，其特征在于，所述pHEMT器件的结构包括从下至上依次层叠设置的下平面掺杂层、下隔离层、沟道层、上隔离层以及上平面掺杂层，所述方法包括：确定能够用于分子束外延生长的样品架旋转速度的转速范围；在所述转速范围内选择互不相同的N个转速Ri，Ri以转分钟为单位，其中，i=1,2,...,N,并且N为大于5的整数；针对所述pHEMT器件以及所选择的每一个转速Ri，计算对应的评价函数Fi的值， ，其中，Tj表示Sj与其最近邻的整数之差的绝对值，，j=1,2,3,4,5，t1表示分子束外延生长所述下平面掺杂层所需的时间，t2表示分子束外延生长所述下隔离层所需的时间、t3表示分子束外延生长所述沟道层所需的时间、t4表示分子束外延生长所述上隔离层所需的时间，以及t5表示分子束外延生长所述上平面掺杂层所需的时间，tj的单位为分钟，A和B均为根据经验确定的加权系数，A和B满足如下条件：0.3A3，0.3B3；确定所计算出的评价函数值中最小的评价函数值对应的转速，将该转速作为利用分子束外延生长所述pHEMT器件时样品架的旋转速度；在利用所确定的样品架旋转速度生长所述pHEMT器件以获得pHEMT外延晶片之后，在所述pHEMT外延晶片上选定多个点位，在所述多个点位处，分别进行外延层厚度测试和夹断电压测试，所述外延层厚度测试用于获取所述多个点位处中每一点位处的下隔离层与上隔离层的厚度和Tn，所述夹断电压测试用于获取所述多个点位处中每一点位处的夹断电压值Vp；假定加权系数A和加权系数B的当前值分别为A0和B0，根据如下规格对加权系数A和加权系数B进行修正，以获得对应的修正值A1和B1，并且在下一次生长所述pHEMT器件时，利用修正后的加权系数A1和加权系数B1来计算评价函数Fi：计算夹断电压绝对值数组与厚度和数组之间的相关系数，所述夹断电压绝对值数组为由在所述多个点位处测量获取的夹断电压值Vp的绝对值构成的数组，所述厚度和数组为由在所述多个点位处测量获取的厚度和Tn构成的数组，如果所述相关系数小于-0.6，则，，如果所述相关系数大于0.6，则，，如果所述相关系数的绝对值小于或等于0.6，则，，其中，a1表示加权系数A的修正放大倍数，并且1a11.5；a2表示加权系数A的修正缩小倍数，并且0.6a21；b1表示加权系数B的修正放大倍数，并且1b11.5；b2表示加权系数B的修正缩小倍数，并且0.6b21；所述相关系数为皮尔逊相关系数。

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