申请/专利权人：粒芯科技(厦门)股份有限公司

申请日：2023-10-31

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117344377B

主分类号：C30B25/16

分类号：C30B25/16;H01L21/02;C30B25/18;C30B29/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2024.01.23#实质审查的生效;2024.01.05#公开

摘要：本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种在InP衬底上分子束外延生长InGaAs、InAlAs、InGaAlAs的定标方法。所述定标方法包括：进行定标结构1和定标结构2的生长并分别进行X射线双晶衍射的测量和摇摆曲线模拟，得到各外延层的实际组分配比以及生长速率，由此确定式1和式2，再结合组分匹配条件计算获得In1‑x0Gax0As和In1‑y0Aly0As的生长速率GRGax0和GRAly0以及与衬底InP晶格匹配的In1‑x‑yGaxAlyAs的生长速率GRGax和GRAly，通过式1和式2确定Ga炉和Al炉的温度，从而设定生长条件。本发明通过定标结构1和定标结构2的设计，计算得到晶格匹配的InGaAs、InAlAs、InGaAlAs所需的生长条件标定，同时也可对高失配度薄层InGaAs和或InAlAs的生长条件进行标定。

主权项：1.一种在InP衬底上分子束外延生长InGaAs、InAlAs、InGaAlAs的定标方法，其特征在于，所述定标方法包括使用定标结构1和定标结构2来完成在InP衬底上生长InGaAs、InAlAs、InGaAlAs所需的生长条件标定；所述定标结构1包括依次层叠的InP衬底（101）、In1-x1Gax1As外延层（102）、In1-y1Aly1As外延层（103）、In1-x1Gax1As外延层（104）和In1-y1Aly1As外延层（105）；所述定标结构2包括依次层叠的InP衬底（201）、In1-y2Aly2As外延层（202）、In1-x2Gax2As外延层（203）、In1-y2Aly2As外延层（204）和In1-x2Gax2As外延层（205）；所述定标方法包括以下步骤：S1、采用分子束外延法进行定标结构1和定标结构2的生长；S2、对定标结构1和定标结构2分别进行X射线双晶衍射的测量，通过模拟摇摆曲线获得In的生长速率GRIn、Ga的组分x1Ga和x2Ga、Ga的生长速率GRGax1和GRGax2、Al的组分y1Al和y2Al以及Al的生长速率GRAly1和GRAly2，由步骤S1中定标结构1和定标结构2生长时的Ga和Al的炉温以及步骤S2中Ga和Al的生长速率计算得到式（1）中的常数A1、E1以及式（2）中的常数A2、E2； 式（1）,式（2）其中，GR为生长速率，T为源炉温度，e为自然常数，A1、E1、A2、E2为与源炉和源材料相关的常数，其数值会随着源材料数量的变化而变化；S3、对于In1-x0Gax0As和In1-y0Aly0As的生长，由步骤S2所得In生长速率GRIn结合组分匹配条件计算得到Ga的生长速率GRGax0和Al的生长速率GRAly0，通过式（1）和式（2）计算确定Ga炉和Al炉的温度，从而设定生长条件；对于与衬底InP晶格匹配的In1-x-yGaxAlyAs的生长，使用与步骤S2相同的In生长速率GRIn，同时按照式（3）GRGax=GRGa0.47*x0.47和式（4）GRAly=GRAl0.48*y0.48计算得到Ga的生长速率GRGax和Al的生长速率GRAly，通过式（1）和式（2）计算确定Ga炉和Al炉的温度，从而设定生长条件。

全文数据：

权利要求：

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