碳化硅外延片及其制备方法、半导体器件技术

本发明专利技术提供了一种碳化硅外延片及其制备方法、半导体器件。该碳化硅外延片的制备方法中，在生长第二掺杂类型外延层之前，通入刻蚀气体，可以有效弱化由第一掺杂类型外延层和外延腔室引起的背景记忆效应，并且还在第一掺杂类型外延层的表面上生长高浓度的第二掺杂类型界面层以阻挡下方的掺杂元素向上扩散，使得不同掺杂类型的外延层之间的界面更清晰。因此，本发明专利技术提供的碳化硅外延片的制备方法，可允许在同一外延腔室内依次生长不同掺杂类型的外延层，并且所生长的不同掺杂类型的外延层之间的界面清晰，有利于降低成本，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，特别涉及一种碳化硅外延片及其制备方法、半导体器件。

技术介绍

1、碳化硅（sic）作为一种宽禁带半导体材料，具有高热导率、高击穿电场、高饱和电子漂移速率和高键合能等突出优点，其优异的性能能够满足现代电子技术对高温、高频、高功率和抗辐射等方面的要求。

2、其中，针对碳化硅器件而言，通常需要由多层碳化硅外延层形成，尤其是需要多层不同掺杂类型的碳化硅外延层，而不同掺杂类型的碳化硅外延层之间容易因为背景记忆效应而导致界面模糊。

3、例如，在衬底的表面上外延生长n型碳化硅层时，一般需要通入硅源、碳源和n型掺杂的掺杂源（例如，含氮元素的掺杂源），以在衬底表面上外延生长n型碳化硅层；以及，通入硅源、碳源和p型掺杂的掺杂源（例如，含三甲基铝的掺杂源），以在n型碳化硅层的表面上外延生长p型碳化硅层。然而，在外延生长p型碳化硅层时，由于n型掺杂背景的记忆效应，容易出现n型掺杂元素扩散至p型碳化硅层中，影响p型碳化硅层中的p型掺杂浓度的准确性，同时还会使得p型碳化硅层和n型碳化硅层的界面不清晰。

4、此外，针对外延生长n本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底，并在所述衬底上依次生长第一掺杂类型外延层和第二掺杂类型外延层；

2.如权利要求1所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，外延生长所述第一掺杂类型外延层的方法，包括：

3.如权利要求2所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，外延生长所述第一掺杂类型外延层的方法，还包括：

4. 如权利要求3所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂类型碳化硅层的厚度为1μm -3μm；和/或，所述第一掺杂类型界面层的厚度为10nm-500nm。

5.如权利要求3所述的碳化硅外延片的制...

【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，包括：提供一衬底，并在所述衬底上依次生长第一掺杂类型外延层和第二掺杂类型外延层；

2.如权利要求1所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，外延生长所述第一掺杂类型外延层的方法，包括：

3.如权利要求2所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，外延生长所述第一掺杂类型外延层的方法，还包括：

4. 如权利要求3所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂类型碳化硅层的厚度为1μm -3μm；和/或，所述第一掺杂类型界面层的厚度为10nm-500nm。

5.如权利要求3所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，生长所述第一掺杂类型外延层时所采用的刻蚀气体包括含氯气体；和/或，生长所述第二掺杂类型外延层时所采用的刻蚀气体包括含氯气体。

6.如权利要求1所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，所述第二掺杂类型界面层的形成方法包括：通入含三甲基铝和氢化铝中的至少一种气体，以形成富铝层构成所述第二掺杂类型界面层；或者，通入含硼烷气体，以形成富硼层构成所述第二掺杂类型界面层。

7.如权利要求1所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，在所述第二掺杂类型界面层上生长掺杂浓度由下至上梯度降低的至少两层第二掺杂类型碳化硅层。

8.如权利要求7所述的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，生长所述至少两层第二掺杂类型碳化硅层的方法包括：调...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宇，张希山，
申请(专利权)人：芯联越州集成电路制造绍兴有限公司，
类型：发明
国别省市：