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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅外延,具体涉及碳化硅外延片及其制备方法。
技术介绍
1、碳化硅外延是碳化硅半导体产业链条中非常关键的环节,外延质量对于半导体器件的性能有着极大的影响,其中少子寿命直接关系到了后续制程中器件的性能,比如导通电阻,击穿场强,开关速度等。少子寿命全称叫非平衡少数载流子寿命,是半导体材料的一个基本参数,它直接反映了材料的质量和器件特性。因此,如何提高并有效地控制碳化硅晶片的载流子寿命成为了目前碳化硅衬底和外延片产品开发中的关键环节。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的如何有效提升碳化硅外延材料少子寿命的技术问题,提供碳化硅外延片及其制备方法,本专利技术将外延工艺和特殊的清洗工艺结合,通过两者间的协同作用提高外延片的少子寿命,提高了外延片的质量。
2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种碳化硅外延片的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
3、s1、提供碳化硅衬底,在外延生长所需条件下,将所述碳化硅衬底依次进行缓冲层生长和外延层生长,得到第一产物;
4、s2、将所述第一产物依次用第一溶液、第二溶液和第三溶液进行浸泡清洗,然后用第四溶液进行清洗,得到碳化硅外延片;其中,所述第一溶液中,硫酸的浓度为10%-98%,双氧水的浓度为10%-50%;所述第二溶液中,氨水的浓度为5-30%,双氧水的浓度为10%-50%;所述第三溶液中,盐酸的浓度为3%-40%,双氧水的浓度为10%-50%;所述第四溶液中,氢氟酸的浓度
5、本专利技术第二方面提供一种碳化硅外延片,该碳化硅外延片由请述的制备方法制得。
6、通过上述技术方案,本专利技术所取得的有益技术效果如下:
7、本专利技术通过将外延工艺和特殊的清洗工艺紧密结合,通过两者间的协同作用,提高外延片的少子寿命,尤其是对于中压型外延片(厚度为8-20μm),少子寿命提升效果显著,且本专利技术方法不会引入外部其他污染。
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1.一种碳化硅外延片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述外延生长所需条件包括:氢气的流量为10-200slm,氢气的压力为0.1-800Torr,温度为1000-2000℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述缓冲层生长的步骤包括:以氢气为载气,将第一碳源、第一硅源和掺杂源的流量调节至缓冲层生长所需流量,并控制温度为1000-2000℃,压力为0.1-800Torr,进行缓冲层生长;
4.根据权利要求3所述的制备方法,其中,所述第一碳源选自乙烯或丙烷;
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法,其中,所述外延层生长的步骤包括:将第二碳源和第二硅源的流量调节至生长外延层所需流量,进行外延层生长;在所述外延层生长过程中,先以第一生长速率生长至第一厚度,然后以第二生长速率生长至第二厚度,其中,第一速度大于第二速度。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,所述第二碳源选自乙烯或丙烷;
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的制备方法,其中,
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法,其中,所述第一溶液的配置方法包括:将98%浓硫酸和30%双氧水按照1-3:1的体积比混合;
9.一种碳化硅外延片,其特征在于,该碳化硅外延片由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得;
10.根据权利要求9所述的碳化硅外延片,其中,所述碳化硅外延片的表面总缺陷数在700以内,颗粒物在10个以内,pit在200以内,SF和BPD均在100以内,black在200以内,且Fe沾污含量在E9数量级以下;
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅外延片的制备方法,其特征在于,该制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述外延生长所需条件包括:氢气的流量为10-200slm,氢气的压力为0.1-800torr,温度为1000-2000℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述缓冲层生长的步骤包括:以氢气为载气,将第一碳源、第一硅源和掺杂源的流量调节至缓冲层生长所需流量,并控制温度为1000-2000℃,压力为0.1-800torr,进行缓冲层生长;
4.根据权利要求3所述的制备方法,其中,所述第一碳源选自乙烯或丙烷;
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法,其中,所述外延层生长的步骤包括:将第二碳源和第二硅源的流量调节至生长外延层所需流量,进行外延层生长;在所述外延层生长过程中,先以第一生长速率生长至第一厚度...
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