[发明专利]碳化硅外延晶片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳化硅外延晶片及其制造方法。

背景技术

通常，在用于在衬底或晶片上形成各种薄膜的技术中，已经广泛使用了CVD(化学气相沉积)方法。CVD方法是伴随化学反应的沉积技术，其中可以使用源材料的化学反应在晶片表面上形成半导体薄膜或绝缘层。

由于半导体器件的尺寸减小和高效率且高功率的LED的发展，作为重要的形成薄膜的技术，这种CVD方法和CVD沉积装置已经引起了关注。目前将CVD方法和CVD沉积装置用于在晶片上沉积各种薄膜如硅层、氧化物层、氮化硅层或氮氧化硅层。

例如，为了在衬底或晶片上沉积碳化硅薄膜，需要供给能够与晶片反应的反应气体。通常，通过如下沉积碳化硅外延层：供给气体材料如标准前体如硅烷(SiH₄)或乙烯(C₂H₄)或者液体材料如甲基三氯硅烷(MTS)，对所述材料进行加热以产生中间体化合物如CH₃或SiCl_x，并且将中间体化合物供给到沉积单元中以使中间体化合物与设置在衬托器中的晶片发生反应。

然而，当在碳化硅上沉积外延层时，可能在晶片上产生诸如缺陷或表面粗糙度的问题。晶片的缺陷或表面粗糙度可能降低碳化硅外延晶片的品质。

因此，需要开发能够解决诸如缺陷或表面粗糙度的问题的碳化硅外延晶片及制造所述碳化硅外延晶片的方法。

发明内容

技术问题

本发明涉及一种制造外延晶片的方法和通过所述方法制造的外延晶片，通过所述方法通过减少晶片的表面缺陷和/或表面粗糙度而制造高品质碳化硅外延晶片。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种制造外延晶片的方法，所述方法包括：在衬托器中提供晶片和在所述晶片上生长外延层。所述在所述晶片上生长外延层包括将第一输入量的原料供给到所述衬托器中的第一步骤，和将第二输入量的所述原料供给到所述衬托器中的第二步骤。所述第一输入量小于所述第二输入量。

根据本发明的另一个方面，提供一种制造外延晶片的方法，其中对供给到衬托器中的原料的量进行控制，使得在第一步骤和第二步骤中具有不同的生长速率。

根据本发明的又一个方面，提供一种外延晶片，其包含晶片、在所述晶片上形成的第一外延层和在所述第一外延层上形成的第二外延层。所述外延晶片的表面缺陷为1ea/cm²以下。

有益效果

根据本发明的实施方式，与通常的生长方法相比，可以通过在第一步骤中减少原料的输入量以降低生长速率而减少表面缺陷。然后，可以在第二步骤中沉积外延层。由此，可以减少在最终的碳化硅外延晶片上的表面缺陷。

因此，通过根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法制造的最终的碳化硅外延晶片可以具有减少的表面缺陷和高品质。

此外，根据本发明实施方式的碳化硅外延晶片的表面缺陷可以为约1ea/cm²以下。

附图说明

图1是用于描述根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法的工艺流程图；以及

图2～4分别是用于描述根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法的衬托器的分解透视图、透视图和横截面图，其中图2是根据本发明实施方式的沉积装置的分解透视图，图3是根据本发明实施方式的沉积装置的透视图，且图4是沿图3的线I-I’所取的横截面图的一部分。

具体实施方式

应理解，当将层、区域、图案或结构称为在另一个层、区域、图案或结构“之上”或“之下”时，其可以直接地在另一个元件之上或之下，或者可以存在中间元件。如图中所示出的，在本文中可以使用空间上相对的术语如“在……下方”、“在……下面”、“下部”、“在……上面”、“上部”等来描述一个元件或特征对另一个元件或特征的关系。

在图中，为了描述的清楚和方便，可以对层、区域、图案或结构的厚度或尺寸进行修改。

在下文中，将参考图1～4对根据本发明实施方式的外延晶片和制造外延晶片的方法进行描述。

图1是用于描述根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法的工艺流程图；且图2～4分别是用于描述根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法的衬托器的分解透视图、透视图和横截面图。

参考图1，根据本发明实施方式的制造外延晶片的方法可包括在衬托器中提供晶片(ST10)和在晶片上生长外延层(ST20)。