[發(fā)明專利]減少外延片表面劃痕的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611159109.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN106783540B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李赟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種減少外延片表面劃痕的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將碳化硅襯底置于碳化硅外延系統(tǒng)反應(yīng)室內(nèi)的石墨基座上；

(2)利用氬氣對(duì)反應(yīng)室內(nèi)氣體進(jìn)行多次置換，然后向反應(yīng)室通入氫氣，逐漸加大氫氣流量至20～40L/min，設(shè)置反應(yīng)室的壓力為700～1000mbar，并將反應(yīng)室逐漸升溫至1400～1500℃；

(3)到達(dá)設(shè)定溫度后，保持所有參數(shù)不變，對(duì)碳化硅襯底進(jìn)行10～60分鐘原位氫氣刻蝕處理；

(4)原位氫氣刻蝕處理完成后，在5分鐘內(nèi)逐漸加大氫氣流量至60～120L/min，并降低反應(yīng)室壓力至80～200mbar，并將反應(yīng)室溫度升至生長(zhǎng)溫度1550～1650℃；

(5)達(dá)到生長(zhǎng)溫度后，向反應(yīng)室通入小流量的硅源和碳源，控制進(jìn)氣端C/Si比為1.05，并通入HCl氣體，控制Cl/Si比為2.5；控制硅源和氫氣的流量比小于0.03％，并通入摻雜源，生長(zhǎng)出厚度為0.5-2μm，摻雜濃度～1E18cm^-3的高摻緩沖層；

(6)采用線性緩變的方式將生長(zhǎng)源和摻雜源的流量改變至生長(zhǎng)外延結(jié)構(gòu)所需的設(shè)定值，根據(jù)常規(guī)工藝程序生長(zhǎng)外延結(jié)構(gòu)；

(7)外延結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)完成后，關(guān)閉生長(zhǎng)源和摻雜源，在氫氣氛圍中將反應(yīng)室溫度降至室溫，然后將氫氣排出，并通入氬氣對(duì)反應(yīng)室氣體進(jìn)行多次置換，并利用氬氣將反應(yīng)室壓力提高至大氣壓，最后開腔取片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少外延片表面劃痕的方法，其特征在于：步驟(5)中的摻雜源為n型摻雜源氮?dú)饣騪型摻雜源三甲基鋁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少外延片表面劃痕的方法，其特征在于：硅源為硅烷、二氯氫硅、三氯氫硅或四氯氫硅，碳源為甲烷、乙烯、乙炔或丙烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少外延片表面劃痕的方法，其特征在于：步驟(6)中所述外延結(jié)構(gòu)為JBS結(jié)構(gòu)、PIN結(jié)構(gòu)、JFET結(jié)構(gòu)、MOSFET結(jié)構(gòu)或SIT結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少外延片表面劃痕的方法，其特征在于：步驟(4)中氫氣流量為步驟(2)中氫氣流量的3倍。