【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳化硅外延片，具体涉及一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法。
技术介绍
1、碳化硅具有宽禁带、高临界电场强度和高饱和迁移速率等特性，由于这些特性，碳化硅材料特别适合制作大功率、耐高温高压的半导体器件。目前，所有的碳化硅器件基本是在外延上实现的，外延处于半导体产业链的中间环节，器件的设计对外延的质量性能要求非常高，因此，碳化硅的外延生长对产业链的整体发展起到非常关键的作用。
2、虽然碳化硅材料具有许多优越的特性，但碳化硅外延层中包含多种缺陷，有些缺陷来源于衬底，比如有基平面位错、螺位错和刃位错等，有些则是在外延生长过程中产生的，比如三角形缺陷、胡萝卜缺陷和掉落物缺陷等。缺陷会对碳化硅功率器件的性能和可靠性有严重影响，控制碳化硅外延缺陷是制备高性能器件的关键。其中，致命性缺陷(包括三角形缺陷、掉落物缺陷、掉落三角形和胡萝卜缺陷等)会导致器件漏电流的显著增加，耐压的降低。三角形缺陷和胡萝卜缺陷通常是沿台阶流生长的下降方向延伸，是台阶流生长受到扰动的标志。
3、目前，降低碳化硅外延三角形缺陷有增加复合缓冲层、改变碳硅比等方法来降低三角形缺陷，降低胡萝卜缺陷的方法主要是二次外延法：中断外延生长、刻蚀所生长的层以及再次生长第二层，即在衬底上生长第一层外延碳化硅，中断第一层外延碳化硅的生长，刻蚀第一层外延碳化硅以减小第一层的厚度，以及在第一层外延碳化硅上再次生长第二层外延碳化硅。以上技术制备过程较复杂，耗时较久，成本较高，且常规的干法刻蚀及离子轰击等方法很难去除干净二次外延生长前外延片表面
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法，以解决现有技术制备外延碳化硅过程较复杂，耗时较久，成本较高，且常规的干法刻蚀及离子轰击等方法很难去除干净二次外延生长前外延片表面的黏附物和污染物，二次外延生长后容易存在新的杂质缺陷导致外延片不够光亮，制作的芯片达不到预期结果，影响器件的性能的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法，包括：
4、s1、提供多个碳化硅衬底；
5、s2、原位刻蚀，消除碳化硅衬底抛光引起的表面划痕和损伤，设置反应温度分别为1600～1620℃，刻蚀时间为3～5min，反应室压力为100～120mbar，氢气载气流量为100～120s lm；
6、s3、生长n－碳化硅缓冲层，碳源为乙烯，硅源为三氯氢硅，n掺杂源为氮气，设置乙烯的流量为10～30sccm，三氯氢硅的流量为30～60sccm，氮气主路流量为30～60sccm，旁路流量为30～60sccm，生长时间为3～6min，厚度为0.5～1.5μm；
7、s4、生长u-碳化硅外延层，设置乙烯的流量为100～150sccm，三氯氢硅的流量为200～300sccm，氮气主路流量为40～80sccm，旁路流量为20～40sccm，外延生长时间为15～20min，生长速率为50～70μm/hr，厚度10～15μm。
8、优选的，所述多个碳化硅衬底至少为三个，至少包括偏轴2°、4°和8°衬底。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
10、本专利技术通过提供至少三个碳化硅衬底、原位刻蚀、生长n-碳化硅缓冲层和生长u-碳化硅外延层，采用一步到位法，通过调控外延生长温度，使外延层在较高的生长温度下，有利于碳化硅同质外延，有利于台阶流生长，只调整外延生长的温度不仅可以显著的降低三角形缺陷和胡萝卜缺陷，而且简便易操作，生产成本较低。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法，其特征在于：所述多个碳化硅衬底至少为三个，至少包括偏轴2°、4°和8°衬底。
【技术特征摘要】
1.一种有效降低碳化硅外延片三角形缺陷和胡萝卜缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩理想，张梦龙，李京波，
申请(专利权)人：浙江芯科半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。