半導體晶片及其製造方法

2023-06-23 00:41:51 1

專利名稱：半導體晶片及其製造方法
技術領域：
本發明涉及電子器件領域。更具體而言，本發明涉及一種用於製造半導體晶片的工藝。
背景技術：
集成電路(IC)是其部件被直接製造到半導體材料的襯底中的電子電路。從矽
(Si)晶片獲得大多數目前可用IC的襯底。矽晶片通常由高純度單晶矽形成。用於生成這一類型的晶片的公知製造工藝是所謂的「直拉生長工藝」。更具體而言，向熔融矽質體(mass)中引入矽的籽晶晶體。然後，在緩慢旋轉之時從熔融矽逐漸拉出籽晶。以這一方式，由籽晶收集的熔融矽的量冷卻，從而形成圓柱錠。所得錠的結晶定向取決於籽晶晶體。然後，用鋸(例如，線鋸)切分錠並且拋光錠以形成晶片。以這一方式，有可能獲得各種尺寸、例如直徑範圍從25. 4_(1英寸)至300mm(11.8英寸)的矽晶片。通常在具有6_8英寸直徑的晶片上製造用於功率應用的1C。近來已經開發了碳化矽(SiC)晶片。與矽相比，SiC由於如下事實而至少部分地具有不同物理性質=SiC是具有比矽更寬的能帶隙的半導體。下表分別示出了矽和SiC的能帶隙(Eg)、擊穿電場(Ec)和電子遷移率(μ)的值
權利要求
1.一種用於製造半導體晶片(112)的方法，包括_提供單晶娃晶片(102)；-在所述娃晶片(102)上外延生長第一材料的第一層(108);並且-在所述第一層上外延生長第二材料的第二層(110)，其中-所述第一材料是單晶碳化矽，並且-所述第二材料是單晶矽。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述外延生長所述第一層包括-對所述矽晶片的主表面(104)進行碳化以用於形成單晶碳化矽膜(106)，並且-從所述單晶碳化矽膜外延生長單晶碳化矽層。
3.根據權利要求2所述的方法，其中-所述對所述矽晶片的所述表面進行碳化包括在第一溫度使所述矽晶片暴露於所述碳的前體持續第一時間量，並且-所述從所述單晶碳化矽膜外延生長所述單晶碳化矽層包括在比所述第一溫度更高的第二溫度使所述矽晶片暴露於所述碳的前體和所述矽的前體持續第二時間量。
4.根據前述權利要求中的任一權利要求所述的方法，其中所述提供單晶矽晶片包括用直拉生長工藝生成所述單晶矽晶片。
5.根據在引用權利要求2時的權利要求2、3和4中的任一權利要求所述的方法，其中生長所述單晶碳化矽層以具有沿著與所述矽晶片的所述表面垂直的方向的在2 μ m和6 μ m內包括的厚度。
6.根據在引用權利要求3時的權利要求3、4或5所述的方法，其中所述第一溫度包括在1120°C _1150°C內，並且所述第二溫度包括在1370°C -1380°C內。
7.根據前述權利要求中的任一權利要求所述的方法，其中所述外延生長所述第二層包括在與1120°C近似相等的第三溫度使所述矽晶片暴露於所述矽的前體。
8.一種半導體晶片(112)，包括_單晶娃晶片(102),具有主表面(104)；-第一材料的第一層(108)，覆蓋所述主表面；以及-第二材料的第二層(110)，覆蓋所述第一層，其中-所述第一材料是單晶碳化矽，並且-所述第二材料是單晶矽。
全文摘要
提供一種用於製造半導體晶片(112)的方法。該方法包括提供單晶矽晶片(102)；在矽晶片(102)上外延生長第一材料的第一層(108)；並且在第一層上外延生長第二材料的第二層(110)。所述第一材料是單晶碳化矽，並且所述第二材料是單晶矽。
文檔編號H01L21/205GK102939642SQ201180028435
公開日2013年2月20日 申請日期2011年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者G·阿邦丹扎 申請人:意法半導體股份有限公司