[发明专利]外延片

说明书

技术领域

实施例涉及的是一种外延片。

背景技术

外延生长技术通常包括化学气相沉积法。根据该外延生长技术，气相/液相/固相的硅复合物被传送到单晶硅晶片（或者说是衬底）的表面上进行热分解或者起到热分解的作用，这样来对晶片加热。同时，通过使单晶结构连续生长将硅层压到单晶硅晶片上，来制得外延片。在这种情况下，晶片表面上存在的聚集硅的晶格失配等缺陷可能会直接影响外延片的质量。

此外，在单晶结构继续生长时，晶片表面上的缺陷也继续生长，同时，

外延层上可能会形成新的晶体缺陷，也就是生长缺陷。例如，晶片上可能会形成长度约0.1μm到约10μm的外延堆叠缺陷以及像小丘等表面缺陷。

发明内容

各实施例提供了一种外延片，其具有减少的表面缺陷密度并因此其各特性和产率得到了加强。

在一项实施例中，外延片包括衬底和设在所述衬底上的外延结构，其中所述外延结构包括第一外延层、设置在所述第一外延层上的第二外延层，以及设置在所述第一外延层与所述第二外延层之间的第三外延层，所述第三外延层在与所述第一外延层邻近的第一边界的周围具有第一掺杂浓度，并且在与所述第二外延层邻近的第二边界的周围具有不同于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度。

所述第一外延层的组成可以与所述第二外延层的组成相同。

所述第一外延层可以设置在所述衬底与所述第二外延层之间，使得在向所述外延片施加电压时诱发的漏电流受到抑制。

所述第一外延层可以设置在所述衬底与所述第二外延层之间，使得所述衬底与所述第二外延层之间的晶格失配减小，由此所述第二外延层的表面缺陷减少。

所述第三外延层的所述第一边界与所述第二边界之间的内掺杂浓度在从所述第一边界朝着所述第二边界的方向上，从所述第一掺杂浓度增加或减少至所述第二掺杂浓度。

所述第二外延层可以具有0.5/cm²的表面缺陷密度。

所述第一和第二外延层中每一个可以包括碳化硅。

掺杂有n-型掺杂物的所述第一外延层和所述第二外延层中每一个可以包括碳氮化硅（SiCN），且掺杂有p-型掺杂物的所述第一外延层和所述第二外延层中每一个可以包括铝碳化硅（AlSiC）。

所述第一外延层的厚度可以是1.0μm或更小，例如是0.5μm到1.0μm。

在另一项实施例中，半导体装置包括所述外延片以及设置在所述第二外延层上的源极和漏极。

所述半导体装置可以是金属半导体场效应晶体管（MESFET）。

在另一项实施例中，一种用于制造外延片的方法包括通过在衬底上注入反应源而以第一生长温度和第一生长速度在所述衬底上生长第一外延层，以及通过在所述衬底上连续注入所述反应源而以第二生长温度和高于所述第一生长速度的第二生长速度生长第二外延层。

所述第一生长温度可以高于所述第二生长温度。所述第二生长温度可以是1,500℃到1,650℃，所述第一生长温度可以比所述第二生长温度高10℃到300℃。所述第一外延层生长期间的碳硅比值（C/Si)可以是0.7到1，所述第二外延层生长期间的碳硅比值（C/Si)可以是1或更大。所述第一生长速度可以是3μm/h或更小，所述第二生长速度可以是20μm/h或更高。

所述方法可以进一步包括在所述第一外延层生长之后、所述第二外延层生长之前，通过连续注入所述反应源来在所述第一外延层上生长第三外延层。

可以在从所述第一生长温度线性式地或步进式地改变到所述第二生长温度的生长温度下生长得到所述第三外延层。

可以在从所述第一生长速度线性式地或步进式地改变到所述第二生长速度的生长速度下生长得到所述第三外延层。

可以在所述第一外延层生长之后紧接着生长所述第二外延层。

所述第一生长温度可以低于所述第二生长温度。所述第一生长温度可以是1,400℃到1,500℃，所述第二生长温度可以是1,500℃到1,700℃。所述第一生长速度可以是5μm/h或更小，所述第二生长速度可以是30μm/h或更大。

所述第一外延层可以具有1μm或更小的厚度，所述衬底可以包括碳化硅且所述反应源可以包括含碳和硅的固态、液态或气态物质。

附图说明

下面将参看附图详细地说明各种配置和实施例，在图中，类似的参考数字表示相同的元件，其中：

图1(a)到图1(c)是说明用于制造根据一项实施例的外延片的方法的截面图；

图2是说明用于制造根据本实施例的外延片的方法的流程图；