一种外延结构及其制备方法技术

技术编号:44332242 阅读:23 留言:0更新日期:2025-02-18 20:40
本发明专利技术涉及半导体技术领域,尤其涉及一种外延结构及其制备方法,该外延结构包括:由下至上依次层叠设置的衬底、包含至少一个缓冲单元的组合缓冲层以及漂移层;其中,每个所述缓冲单元包括氮掺杂缓冲单元和磷掺杂缓冲单元。本申请提供的外延结构,通过在衬底表面进行氮、磷掺杂以形成组合结构缓冲层的外延,可以降低外延初期堆垛层错的诱发概率,同时,在外延过程中掺杂较大的原子磷,可以扩大晶格常数,从而弥补量产工艺掺氮晶格常数缩小的问题,从而改善晶圆翘曲,提高良品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,尤其是涉及一种外延结构及其制备方法


技术介绍

1、碳化硅(sic)化合物半导体,由于具有宽的禁带宽度、高的击穿电场强度以及较好的导热性能等特性,被认为是当前已成功量产的性能最优异的功率半导体材料。使用sic基功率器件可显著减小电力电子系统的体积、重量和成本,提高功率密度,满足电力电子行业对更小、更轻、更高效的高功率电路系统需求。然而,sic功率器件的上车之路并不顺利,主要原因是sic衬底材料仍具有较高的缺陷水平,位错密度往往是硅材料的1000倍以上。各类长晶缺陷在物理气相输运生长过程中很难实现有效控制,导致最终构筑于sic衬底之上的功率器件在车规可靠性上相比硅基器件落后明显。

2、sic外延是sic产业链中承上启下的一个环节,其为下游sic器件制造提供了核心耐压层,同时兼具屏蔽某些衬底位错(基矢面位错bpd)的功能。不同于2000℃以上的长晶过程,外延过程依靠台阶流生长方式将生长温度降至1700℃以下,伴随而来的是外延堆垛层错(stacking fault,sf)诱发概率的增加,目前业内还无法做到“零”堆垛层错外延,提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种外延结构,其特征在于,所述外延结构包括:由下至上依次层叠设置的衬底、包含至少一个缓冲单元的组合缓冲层以及漂移层;其中,每个所述缓冲单元包括氮掺杂缓冲单元和磷掺杂缓冲单元。

2.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述磷掺杂缓冲单元和所述氮掺杂缓冲单元层叠设置;所述磷掺杂缓冲单元包括至少一个磷掺杂缓冲层;所述氮掺杂缓冲单元包括至少一个氮掺杂缓冲层。

3.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述缓冲单元的数量小于或等于10。

4.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述外延结构还包括:

5.根据权利要求1所述的外延结构...

【技术特征摘要】

1.一种外延结构,其特征在于,所述外延结构包括:由下至上依次层叠设置的衬底、包含至少一个缓冲单元的组合缓冲层以及漂移层;其中,每个所述缓冲单元包括氮掺杂缓冲单元和磷掺杂缓冲单元。

2.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述磷掺杂缓冲单元和所述氮掺杂缓冲单元层叠设置;所述磷掺杂缓冲单元包括至少一个磷掺杂缓冲层;所述氮掺杂缓冲单元包括至少一个氮掺杂缓冲层。

3.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述缓冲单元的数量小于或等于10。

4.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述外延结构还包括:

5.根据权利要求1所述的外延结构,其特征在于,所述漂移层为包含磷和氮的共掺漂移层,所述漂移层的厚度为5-100nm,氮和磷共掺杂浓度在...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾为杜伟华李毕庆江协龙郑元宇
申请(专利权)人:厦门市三安集成电路有限公司
类型:发明
国别省市:

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