[發(fā)明專利]一種降低碳化硅外延片生長缺陷的方法及碳化硅襯底

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011581436.6
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112701030B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 馮淦;趙建輝;錢衛(wèi)寧;黃海林;劉杰;梁瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 瀚天天成電子科技（廈門）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/04
• 代理公司: 廈門市精誠新創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35218
• 代理人: 劉小勤

1.一種降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟10：提供具有注入面的碳化硅襯底，在所述注入面表面沉積500-800nm的SiO₂作為掩膜層，然后在所述掩膜層表面涂覆光刻膠，在掩膜板下經(jīng)過曝光并顯影形成掩膜層刻蝕窗口，對刻蝕窗口下掩膜層進行刻蝕，完成刻蝕后，對所述光刻膠進行清洗；

步驟20：對上一步獲得的碳化硅襯底的所述注入面進行N元素的高溫離子注入，所述高溫離子注入的溫度為950-1100℃，使所述注入面上對應所述刻蝕窗口的位置形成高N區(qū)域，所述高N區(qū)域的N濃度至少要大于5E18 cm^-3，所述高N區(qū)域的深度至少大于0.1μm；

步驟30：完成N元素的高溫離子注入后，使用酸性緩沖液進行清洗，洗去掩膜層，得到經(jīng)過處理的碳化硅襯底，以其作為外延生長的基片；在步驟30之后還包括步驟40：在步驟30得到的經(jīng)過處理的碳化硅襯底表面生長高氮摻雜緩沖層，所述高氮摻雜緩沖層厚度為0.2μm-5μm，N濃度大于1E18 cm^-3，以其作為外延生長的基片；

在步驟40之后重復步驟10至步驟40，其中第m次進行步驟10時對掩膜層刻蝕窗口進行調(diào)整，使之與前一次的掩膜層刻蝕窗口形成互補圖案，m為大于1的正整數(shù)，在所述碳化硅襯底上形成N個所述高氮摻雜緩沖層的層疊結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：步驟30中經(jīng)過處理的碳化硅襯底，在進行后續(xù)外延生長時去除刻蝕步驟，以防止N原子的析出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：步驟10中，完成刻蝕后，對所述光刻膠進行清洗，并在清洗后的襯底表面均勻沉積20-60nm厚的SiO₂作為保護層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：掩膜層刻蝕窗口為柵格結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：所述高N區(qū)域的N濃度≥1E19 cm^-3，所述高N區(qū)域的深度≥0.2μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述降低碳化硅外延生長缺陷的方法，其特征在于：所述高氮摻雜緩沖層厚度為0.2μm-0.5μm。