[發明專利]一種半導體器件及其制造方法、電子裝置

有效

• 申請號: 201710587405.3
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109273405B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L27/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 馮永貞;高偉

本發明提供了一種半導體器件及其制造方法、電子裝置。所述方法包括：提供第一基底；在所述第一基底上形成立方相碳化硅基底；對所述立方相碳化硅基底進行無定形處理，以在所述立方相碳化硅基底的頂部形成無定形碳化硅層；對所述無定形碳化硅層進行再結晶處理，以在所述無定形碳化硅層的頂層形成單晶碳化硅層。通過所述方法形成的所述SiC基襯底的性能和良率得到極大的提高。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法、電子裝置。

背景技術

隨著集成電路技術的持續發展，芯片上將集成更多器件，芯片也將采用更快的速度。在這些要求的推進下，器件的幾何尺寸將不斷縮小，在芯片的制造工藝中不斷采用新材料、新技術和新的制造工藝。目前半導體器件的制備已經發展到納米級別，同時常規器件的制備工藝逐漸成熟。

在過去幾十年里，基于硅基器件和電子器件的設計和制造方面取得的進步已經證明了硅基器件的擴展能力和電路復雜度非常卓越的水平。

將硅基器件和SiC基器件集成在同一芯片上是非常值得期待的，以便提高高級應用程序的功能和設計靈活性。

SiC基材料因用于制備具有高亮度發光二極管(led)、電源切換裝置、調節裝置、電池保護器、面板顯示驅動器、通訊設備等設備具有吸引力。使用SiC基材料制備的器件通常形成于SiC基襯底上。

因此，如何制備高性能的SiC基襯底對于SiC基器件的制備是至關重要的。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

針對現有技術的不足，本發明提供了一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：

提供第一基底；

在所述第一基底上形成立方相碳化硅基底；

對所述立方相碳化硅基底進行無定形處理，以在所述立方相碳化硅基底的頂部形成無定形碳化硅層；

對所述無定形碳化硅層進行再結晶處理，以在所述無定形碳化硅層的頂層形成單晶碳化硅層。

可選地，所述立方相碳化硅基底為3C-SiC層，所述單晶碳化硅層為6H-SiC層。

可選地，所述立方相碳化硅基底的沉積氣源包括SiHCl₃、C₃H₈和H₂；

和/或所述立方相碳化硅基底的沉積壓力為0.1Torr-1Torr；

和/或所述立方相碳化硅基底的沉積溫度為950℃-1200℃；

和/或所述立方相碳化硅基底的厚度為0.1μm-1.0μm。

可選地，通過電子束輻射的方法進行所述無定形處理。

可選地，所述電子束輻射的加速電壓在1MV以上，和/或所述電子束輻射的強度為1×10²⁴m^-2S^-1以上。

可選地，所述電子束輻射的溫度在170K以上，和/或所述電子束輻射的直徑為1μm-3μm。

可選地，所述再結晶處理包括對所述無定形碳化硅層進行激光退火，以使所述無定形碳化硅層頂部表面的溫度至1500℃以上。

可選地，所述激光退火使用脈沖激光退火，脈沖為10ns-30ns，循環次數為5000-50000次。