4HN-SiC包裹物在薄层同质外延中的转化

作者：赵丽霞; 杨龙; 吴会旺

来源：微纳电子技术, 2019, 56(12): 1016-1021.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2019.12.012

• 4HN型碳化硅
• 碳氮竞位
• 包裹物
• 表面缺陷
• 外延

对4HN型碳化硅(4HN-SiC)包裹物进行了系统的研究,首次提出了包裹物分布的碳氮竞位模型,并对各种包裹物的起源及抑制改善提出了有效的解决方法。同时研究了4HN型SiC包裹物在薄层同质外延过程中的转化,发现外延后包裹物主要转化为三角形、凸起和凹坑三种表面缺陷。对比外延前后缺陷形貌发现,包裹物外延后呈现的表面缺陷类型主要取决于包裹物的大小和聚集密度。在工艺优化过程中,发现低碳硅比环境下来源于包裹物的表面"杀手级"缺陷数量明显降低。这是由于随着碳硅比的降低,外延过程中台阶流生长占主导,减少了岛状成核点。通过对生长单晶抛光片和外延片工艺的优化,制备出外延后无包裹物导致的表面"杀手级"缺陷的高质量4HN-SiC外延片,其合格率达到99.3%。