一种提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，包括以下步骤：(1)将碳化硅衬底置于反应腔室中的石墨载盘上，通入载气；(2)进行外延生长，调节反应腔室内的温度至生长温度，通入碳源和硅源作为生长源，通过化学反应合成生长薄膜，在生长过程中，通入氨气作为n型掺杂源，生长至目标掺杂浓度和目标厚度；(3)关闭碳源、硅源和n型掺杂源，降温冷却即得碳化硅外延片。本发明专利技术通过使用掺杂源氨气，掺氨气可以促进碳化硅薄膜沉积时的热化学反应，有利于掺杂时的稳定性和片与片间的再现性，从而有效提升外延片良率及一致性，提升产能和良率增加经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法。

技术介绍

1、碳化硅(sic)材料作为一种优良的第三代半导体材料，有着2.3-3.3ev的禁带宽度，拥有十倍于硅的击穿电场强度、三倍于硅的热导率，使得碳化硅在大功率和高温器件得以应用。碳化硅的宽禁带特性和高热稳定性使得某些类型的碳化硅器件可以在结温达300℃或者更高的温度下进行无限期工作，从而使得碳化硅成为制备高端功率半导体器件的关键性材料。

2、碳化硅外延材料的厚度及掺杂浓度均匀性、片与片间(run to run)的重复稳定再现性都是碳化硅外延设备重要性能的展现，良好的材料均匀性和再现稳定性不仅可以降低器件性能的离散，同时也可以提高器件的可靠性。因此，目前国内外研究的热点之一就是如何提高碳化硅外延片厚度及掺杂浓度均匀性、片与片间的重复稳定再现性，这也是碳化硅外延中需要突破和掌握的关键技术。现有文献及专利报道的掺杂浓度均匀性优化的方法主要针对关键工艺参数的优化如氯硅比、碳硅比、主氢流量、生长温度、各路气体喷嘴载气比等。然而此类参数的改变还会带来诸如背景浓度、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应腔室内的压力为20kpa-30kpa。

3.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述载气为H2。

4.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述生长温度为1600℃-1660℃。

5.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定...

【技术特征摘要】

1.一种提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应腔室内的压力为20kpa-30kpa。

3.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述载气为h2。

4.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述生长温度为1600℃-1660℃。

5.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述硅源为硅烷，碳源为丙烷。

6.根据权利要求1所述的提高碳化硅外延片的掺杂均匀性和再现稳定性的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡清富，李翠玲，党帅，肖陆军，
申请(专利权)人：南京百识电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：