外延片的製作方法

2023-06-01 13:21:11 1

外延片的製作方法
【專利摘要】所公開的是一種外延片，包括襯底和設置在所述襯底上的外延結構，其中所述外延結構摻雜有n-型或p-型摻雜物並且具有10%或更小的摻雜均勻度。
【專利說明】外延片
【技術領域】
[0001]實施例涉及的是一種外延片。
【背景技術】
[0002]外延生長技術通常包括化學氣相沉積法。根據該外延生長技術，通過將氣相/液相/固相的矽複合物傳送到單晶矽晶片(或者說是襯底)的表面上進行熱分解或者說起到熱分解的作用，這樣來對晶片加熱。同時，通過使單晶結構連續生長將矽層壓到單晶矽晶片上，來製得外延片。如果要使製造的外延片具有特定的極性，例如η-型或P-型，那麼在這種情況下，在外延生長法的過程中，向腔室內注入預定的摻雜氣體。
[0003]關鍵是，接受摻雜的外延片的摻雜均勻度要滿足設計規範規定的公差。有一種傳統方法可以實現此目的，在這種方法中，晶片、緩衝層和有源層的摻雜濃度不同，同時，緩衝層的摻雜濃度要比有源層的高。但是，儘管使用了這種方法，摻雜均勻度仍然無法達到所需的水平。

【發明內容】

[0004]各實施例提供了一種高質量的外延片，其具有改進的摻雜均勻度因此其特性和產率也得到了加強。
[0005]在一項實施例中，外延片包括襯底和設置在所述襯底上的外延結構，其中所述外延結構可以摻雜有η-型或P-型摻雜 物並且具有10%或更小的摻雜均勻度。摻雜均勻度可以是9%或更小。
[0006]所述外延片可以從其中心到邊緣具有所述摻雜均勻度。
[0007]所述外延結構可以包括第一外延層和設置在所述第一外延層上的第二外延層。
[0008]所述第一外延層可以設置在所述襯底與所述第二外延層之間，使得在向所述外延片施加電壓時誘發的漏電流受到抑制。
[0009]所述第一外延層可以設置在所述襯底與所述第二外延層之間，使得所述襯底與所述第二外延層之間的晶格失配減小，由此所述第二外延層的表面缺陷減少。
[0010]所述第二外延層可以具有0.5/cm2或更小的表面缺陷密度。
[0011 ] 所述第一外延層的組成可以與所述第二外延層組成相同。
[0012]所述第一外延層可以按第一摻雜濃度進行摻雜，所述第二外延層可以按第二摻雜濃度進行摻雜，並且所述第一摻雜濃度可以大於所述第二摻雜濃度。
[0013]所述襯底可以是碳化矽襯底且所述第一外延層和所述第二外延層中每一個可以包括碳化娃。
[0014]摻雜有η-型摻雜物的所述第一外延層和所述第二外延層中每一個可以包括碳氮化矽(SiCN)，且摻雜有P-型摻雜物的所述第一外延層和所述第二外延層中每一個可以包括鋁碳化矽(AlSiC)。
[0015]所述第一外延層可以具有1.0 μ m或更小的厚度。[0016]所述第一外延層可以具有0.5 μ m到1.0 μ m的厚度。
[0017]在另一項實施例中，半導體裝置包括所述外延片以及設置在所述第二外延層上的源極和漏極。
[0018]所述半導體裝置可以是金屬半導體場效應電晶體(MESFET )。
[0019]在另一項實施例中，一種用於在腔室中製造在襯底上具有外延結構的外延片的方法可以包括:將所述襯底設置於所述腔室中，以及在使所述襯底旋轉的同時將包括生長氣體和摻雜氣體的反應氣體注入到所述腔室中，來在所述襯底上對外延結構摻雜並使其生長。
[0020]所述生長氣體可以包括矽和碳，所述摻雜氣體中的源氣體的稀釋率可以根據外延結構的碳矽比值(C/Si)進行確定，所述源氣體所含的是摻雜到外延結構中的摻雜元素。
[0021]當C/Si比值是I或更大時，源氣體的稀釋率可以確定為在1/100到1/10的範圍內。此外，當C/Si比值小於I時，源氣體的稀釋率可以確定為在1/70到1/30的範圍內。
[0022]所述摻雜氣體可以包括源氣體和稀釋氣體，且源氣體的稀釋率可以表示如下。
[0023]
【權利要求】
1.一種外延片，包括: 襯底；以及 設置在所述襯底上的外延結構， 其中所述外延結構摻雜有η-型或P-型摻雜物並且具有10%或更小的摻雜均勻度。
2.根據權利要求1所述的外延片，其中所述外延片從其中心到邊緣具有所述摻雜均勻度。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的外延片，其中所述外延結構包括: 第一外延層；以及 設置在所述第一外延層上的第二外延層。
4.根據權利要求3所述的外延片，其中所述第二外延層具有0.5/cm2或更小的表面缺陷密度。
5.根據權利要求3所述的外延片，其中所述第一外延層的組成與所述第二外延層的組成相同。
6.根據權利要求3所述的外延片，其中所述第一外延層按第一摻雜濃度進行摻雜，所述第二外延層按第二摻雜濃度進行摻雜，並且所述第一摻雜濃度大於所述第二摻雜濃度。
7.根據權利要求3所述的外延片，其中所述襯底是碳化矽襯底且所述第一外延層和所述第二外延層中每一個包括碳化矽。
8.根據權利要求7所述的外延片，其中摻雜有η-型摻雜物的所述第一外延層和所述第二外延層中每一個包括碳氮化矽(SiCN)。
9.根據權利要求7所述的外延片，其中摻雜有P-型摻雜物的所述第一外延層和所述第二外延層中每一個包括鋁碳化矽(AlSiC)。
10.根據權利要求3所述的外 延片，其中所述第一外延層具有1.0 μ m或更小的厚度。
【文檔編號】C30B25/02GK103789822SQ201310520811
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2012年10月31日
【發明者】姜石民, 金知慧 申請人:Lg伊諾特有限公司