[发明专利]碳化硅晶片及其制备方法

说明书

本发明提供一种碳化硅晶片及其制备方法。于所述碳化硅晶片中，钒浓度与氮浓度的比例(V:N)在2:1至10:1的范围之间，且其电阻率高于10¹²Ω·cm的部分占所述碳化硅晶片中整片晶片面积的85％以上。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅晶片，尤其涉及一种高电阻率的碳化硅晶片及其制备方法。

背景技术

目前，硅晶片已被广泛的运用于半导体产业中。许多电子装置内都包含了以硅晶片(Silicon wafer)做为材料所生产的硅芯片(Silicon chip)。然而，为了提升芯片的效能。目前许多厂商尝试以碳化硅晶片(Silicon carbide wafer)做为材料以生产碳化硅芯片(Silicon carbide chip)。碳化硅芯片具有耐高温与稳定性高等优点。

就现有技术来说，高电阻的碳化硅晶片的制备通常伴随着电阻率的分布不均以及掺杂浓度控制不易、碳化硅的纯度控制不易等问题。如何高电阻的碳化硅晶片的同时，并使电阻率均匀分布且控制碳化硅的纯度为目前所欲解决的问题。

发明内容

本发明提供一种碳化硅晶片及其制备方法，其能够产生高电阻均匀度以及高电阻率的碳化硅晶片。

本发明的一些实施例提供一种碳化硅晶片。于碳化硅晶片中，钒浓度与氮浓度的比例(V∶N)在2∶1至10∶1的范围之间，且其电阻率高于10¹²Ω·cm的部分占碳化硅晶片中整片晶片面积的85％以上。

在一些实施例中，于碳化硅晶片中，氮浓度是在10¹⁶原子/cm³至9.9*10¹⁶原子/cm³的范围之间，且钒浓度是在10¹⁷原子/cm3至9*10¹⁷原子/cm³的范围之间。

在一些实施例中，于碳化硅晶片中，氮浓度是在10¹⁶原子/cm³至5*10¹⁶原子/cm³的范围之间，且钒浓度是在10¹⁷原子/cm³至3.5*10¹⁷原子/cm³的范围之间。

在一些实施例中，于碳化硅晶片中，氮浓度是在5*10¹⁶原子/cm³至7*10¹⁶原子/cm³的范围之间，且钒浓度是在3.5*10¹⁷原子/cm³至5*10¹⁷原子/cm³的范围之间。

在一些实施例中，钒浓度与氮浓度的比例(V∶N)是在4.5∶1至10∶1的范围之间，且其电阻率高于10¹²Ω·cm的部分占碳化硅晶片中整片晶片面积的90％以上。

在一些实施例中，钒浓度与氮浓度的比例(V∶N)是在7∶1至10∶1的范围之间，且其电阻率高于10¹²Ω·cm的部分占碳化硅晶片中整片晶片面积的95％以上。

在一些实施例中，钒浓度与氮浓度的比例(V∶N)是在8∶1至10∶1的范围之间，且其电阻率高于10¹²Ω·cm的部分占碳化硅晶片中整片晶片面积的100％以上。

在一些实施例中，碳化硅晶片的刻蚀缺陷密度小于10,000ea/cm²。

在一些实施例中，碳化硅晶片的微管密度小于1ea/cm²。