CN116525420B - 在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层 - Google Patents

在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在硅片表面生长3C‑SiC薄层的方法及3C‑SiC层，其中，方法包括以下步骤：将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中；在设备中持续通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中持续通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火，其中，第一预设气体为保护气体，第二预设气体中包含甲烷或乙炔中的至少一种气体；当快速退火达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体在硅片上形成的3C‑SiC层进行保护。本发明提供的生长3C‑SiC薄层的方法可以在硅片本体或硅外延片上形成一层均匀、致密的、非岛状的3C‑SiC单晶层。

Description

在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层
技术领域
本发明涉及外延技术领域，尤其涉及一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层。
背景技术
3C-SiC具有击穿电压高、电子饱和漂移速率高、电子迁移率高、热导率高、介电常数小、抗辐射能力强和化学稳定性好等独特的物理性能和电学性能，已被广泛用于高温、高压、高速、高频及强辐射等极端条件下。
相对于同质外延，3C-SiC具有相对高的电子迁移率、高的饱和电子漂移速度，因此，在Si上生长3C-SiC，然后用其制备大面积器件具有很大的优势，且3C-SiC器件还具有与成熟的Si器件工艺兼容的特点。异质外延的3C-SiC还可作为在Si上生长GaN和其他相关材料的缓冲层。所以，在Si衬底上生长3C-SiC的异质外延层引起了人们的广泛关注。
然而，Si和SiC之间存在较大的晶格失配，异质外延的3C-SiC层存在较多的晶体缺陷。目前，在硅片上制备3C-SiC材料一般采用CVD方法在硅片上沉积3C-SiC材料，为了保证3C-SiC的质量，一般制备的3C-SiC材料厚度较厚在500nm及以上，材料表面粗糙度较大、存在岛状凸起，不利于后续外延材料质量及器件性能提高。如何短时间内在硅片上生长高质量的3C-SiC层，成为目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层，以解决目前在硅片上生长3C-SiC材料厚度较厚表面粗糙，无法满足器件性能要求的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，包括以下步骤：
将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中；
在设备中持续通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中持续通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火，其中，第一预设气体为保护气体，第二预设气体中包含甲烷或乙炔中的至少一种气体；
当快速退火达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在硅片上形成3C-SiC薄层。
在一种可能的实现方式中，第一预设气体为H2、Ar+H2、N2+H2或惰性气体中的一种或多种。
在一种可能的实现方式中，第二预设气体为甲烷与乙炔的混合气体。
在一种可能的实现方式中，3C-SiC层的厚度为纳米级。
在一种可能的实现方式中，预设时间为1s-180s。
在一种可能的实现方式中，预设温度为800-1400℃，第一预设温度为550℃-650℃。
在一种可能的实现方式中，设备从第一预设温度升高到第二预设温度时的升温梯度大于50℃/s。
在一种可能的实现方式中，第三预设气体为N2和/或惰性气体。
第二方面，本发明实施例提供了一种3C-SiC层，在硅片上生长的3C-SiC层，3C-SiC层为第一方面任一项在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法制备的一层3C-SiC。
在一种可能的实现方式中，3C-SiC层的厚度为纳米级。
本发明实施例提供一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层，首先，将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中，然后，在设备中通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火。最后，当达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在硅片上形成3C-SiC薄层。从而，可以通过快速退火，在高温下在硅片或硅外延片表面产生一层致密的3C-SiC，且制备的3C-SiC的表面平坦度也很高，有利于后续外延质量的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法的示意图；
图2是采用SIMS检测的硅片表面的3C-SiC的厚度与C浓度的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
碳化硅的典型结构可分为两类，一类是闪锌矿结构的立方碳化硅晶型，称为3C-SiC或β-SiC，另一类是六角型或菱形结构的大周期结构，典型的有6H-SiC、4H-SiC、15R-SiC等，统称为α-SiC。相比于Si，SiC具有10倍的击穿电场强度、3倍的禁带、2倍的极限工作温度和超过2倍的饱和电子漂移速率。SiC还具有3倍的热导率，这意味着3倍于Si的冷却能力。
正如背景技术中所描述的，立方相碳化硅(3C-SiC)具有许多的力、热、光和电学性能，具有多体相所没有的性能，如蓝光发射和场发射性能、光催化、氢存储、弹性模量等。3C-SiC具有击穿电压高、电子饱和漂移速率高、电子迁移率高、热导率高、介电常数小、抗辐射能力强和化学稳定性好等独特的物理性能和电学性能，已被广泛用于高温、高压、高速、高频及强辐射等极端条件下。
异质外延的SiC还可作为在Si上生长GaN和其他相关材料的缓冲层。所以，Si衬底上3C-SiC的异质外延引起了人们的广泛关注。然而，Si和SiC晶格常数和热膨胀系数的高度不匹配会导致3C-SiC外延层中产生大量缺陷，Si(0.543nm)和SiC(0.453nm)之间存在较大的晶格失配，异质外延3C SiC层存在较多的晶体缺陷。此外，Si和SiC的热膨胀系数也有差异，生长后冷却过程中外延层热膨胀系数的差异缺陷。因此，很难在Si上形成高质量的3CSiC。现有在硅片上制备3C-SiC材料一般采用CVD方法，在硅片上沉积3C-SiC材料，为保证3C-SiC的质量，一般制备的材料厚度较厚，在500nm及以上，材料表面粗糙度较大、存在岛状凸起，不利于后续外延材料质量及器件性能提高。
因此，亟需一种可以在短时间内，在硅片上生长一薄层3C-SiC材料的方法。
为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法及3C-SiC层。下面首先对本发明实施例所提供的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法进行介绍。
本发明的反应机理为：在高温下，硅片中的硅原子会扩散到硅片的表面，硅原子是脱离其原本的结构而扩散到表面，与表面的甲烷分解产生的碳发生反应，生成一层很薄的3C-SiC薄层，且其致密性也很好。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，详述如下：
步骤S110、将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中。
在此实施例中，只要是具有快速退火功能的设备都可以使用。
硅片可以是任意晶面、尺寸的硅片，也可以是硅外延片。
在安装到快速退火设备中之前，需要对硅片进行清洗。清洗的过程如下：
吸附在硅片表面上的杂质可以分为分子型、离子型和原子型三种。其中分子型杂质与表面的吸附力较弱，去除此类杂质比较容易，它们属于油脂类杂质，具有疏水性的特点。因此，在对硅片本体进行化学清洗时，首先应该把它们清除干净。离子型和原子型吸附的杂质属于化学吸附杂质，其吸附性较强。
将硅片依次在甲苯、丙酮和酒精溶液中超声清洗以去除表面的有机物，为去除表面的金属杂质，把硅片放在浓硫酸中加热，然后把硅片依次在去离子水、双氧水和氨水混合溶液以及去离子水、双氧水和盐酸的混合溶液中煮沸去除硅片表面酸性氧化物和碱性氧化物，接着用氢氟酸和去离子水混合溶液清洗掉表面的氧化物，最后用大量的去离子水冲洗硅并干燥。
快速退火是指用各种热辐射源，直接照射在样品表面，迅速将样品加热至预设温度左右在几秒至几十秒的时间完成退火。
步骤S120、在设备中持续通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中持续通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火。
其中，第一预设气体为保护气体，第二预设气体中包含甲烷或乙炔中的至少一种气体。
在一些实施例中，第一预设气体为H2、Ar+H2、N2+H2或惰性气体中的一种或多种。其中，H2的浓度需要控制在4％以下。
第二预设气体为甲烷与乙炔的混合气体。
在一些实施例中，第一预设温度为550℃-650℃，第二预设温度为800-1400℃，设备从第一预设温度升高到第二预设温度时的升温梯度大于50C/s，从而实现快速升温，快速退火，加快反应的速度，减少整个生长的过程。示例性的，第一预设温度可以为600℃。
示例性的，预设温度可以为800-1000℃，设备从常温升高到预设温度时的升温梯度大于50℃/s。
在高温下，硅片中的硅原子会扩散到硅片的表面，硅原子是脱离其原本的结构而扩散到表面，与表面的甲烷分解产生的碳发生反应，生成一层很薄的3C-SiC薄层，且其致密性也很好。
步骤S130、当快速退火达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在硅片上形成3C-SiC薄层。
在一些实施例中，预设时间为1s-180s，通过采用本发明提供的方法，可以大大提高3C-SiC的生长速度，且仅在硅片的表面生长一薄层3C-SiC，致密性也很好。
在一些实施例中，第三预设气体为N2和/或惰性气体。在达到预设时间后，关闭通入的第一预设气体和第二预设气体后，然后通入N2保护气体，降温。
在一些实施例中，3C-SiC层的厚度为纳米级。
如图2所示，其横坐标为3C-SiC的厚度，纵坐标为硅表面碳的含量，示出了，使用本发明提供的快速退火法在硅片表面生长3C-SiC薄层，可以看出在纳米级的时候，硅片表面的C的含量就已经很高了。
在快速退火设备中，将硅片放置在设备内，对该设备进行升温并持续通入Ar+H2，当温度升高到600℃时，在设备内持续通入CH4、C2H2的混合气体，对设备继续升温，直到温度升高到1000℃停止升温并保持温度不变。在温度从600℃升高到1000℃时的升温梯度大于50C/s，当反应180s后，停止通Ar+H2、以及CH4、C2H2的混合气体，通入氮气保护气体，降温。
经过对制备完成的3C-SiC薄层进行检测，硅片表面的3C-SiC薄层的厚度为500纳米。
本发明提供的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，通过基于在快速退火中，硅表面的硅原子会扩散到硅片表面，与表面甲烷分解的碳发生反应生成薄层3C-SiC。首先，将清洗后的硅片本体安装到具有快速退火功能的设备中，然后，在设备中通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火。最后，当达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在硅片本体上形成的3C-SiC薄层。从而，可以通过快速退火，在高温下在硅片表面产生一层均匀的、致密的、非岛状的3C-SiC单晶层，且制备的3C-SiC的表面平坦度也很高，有利于后续外延质量的提升。
此外，本发明还提供了一种3C-SiC层，在硅片上生长的3C-SiC层。该3C-SiC层为采用以下方法制备的：
首先，将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中。然后，在设备中通入第一预设气体，并对设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在设备中通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持第二预设温度不变，对硅片进行快速退火，其中，第一预设气体为保护气体，第二预设气体中包含甲烷。最后，当达到预设时间后，停止通入第一预设气体和第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在硅片上形成3C-SiC薄层。
本发明制备的3C-SiC层为纳米级，其为单晶材料，表面平坦与硅抛光片相当，利于后续在其上面制备的外延质量的提高，如在其上制备4H-SiC、AlN等薄膜。此外，本发明制备的3C-SiC层的致密性较高，导热率高于4H-SiC，有利于提高后续制备器件的散热性能。且本方法简单、成本低、制备时间短。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将清洗后的硅片安装到具有快速退火功能的设备中；
在所述设备中持续通入第一预设气体，并对所述设备进行升温，当温度达到第一预设温度时，同时在所述设备中持续通入第二预设气体，当温度升高到第二预设温度后，停止升温并保持所述第二预设温度不变，对所述硅片进行快速退火，其中，所述第一预设气体为保护气体，所述第二预设气体中包含甲烷或乙炔中的至少一种气体；所述第一预设气体为H2、Ar+H2、N2+H2或惰性气体中的一种或多种，所述第二预设气体为甲烷与乙炔的混合气体；所述设备从所述第一预设温度升高到所述第二预设温度时的升温梯度大于50℃/s；所述第二预设温度为800℃-1400℃，所述第一预设温度为550℃-650℃；
当快速退火达到预设时间后，停止通入所述第一预设气体和所述第二预设气体，通入第三预设气体并降温，在所述硅片上形成3C-SiC薄层。
2.如权利要求1所述的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，其特征在于，所述3C-SiC薄层的厚度为纳米级。
3.如权利要求2所述的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，其特征在于，所述预设时间为1s-180s。
4.如权利要求1所述的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法，其特征在于，所述第三预设气体为N2和/或惰性气体。
5.一种3C-SiC层，其特征在于，3C-SiC层为采用权利要求1至4任一项所述的在硅片表面生长3C-SiC薄层的方法在硅片表面制备的一层3C-SiC。
6.如权利要求5所述的3C-SiC层，其特征在于，所述3C-SiC层的厚度为纳米级。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113658848A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 信越半导体株式会社 半导体基板的制造方法、soi晶圆的制造方法及soi晶圆
CN115394691A (zh) * 2022-09-29 2022-11-25 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种SiC热处理工艺过程的控制方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI449087B (zh) * 2008-10-01 2014-08-11 Nat Univ Tsing Hua A method for growing a silicon carbide film on a (100) silicon substrate
JP6248532B2 (ja) * 2013-10-17 2017-12-20 セイコーエプソン株式会社 ３Ｃ−ＳｉＣエピタキシャル層の製造方法、３Ｃ−ＳｉＣエピタキシャル基板および半導体装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113658848A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 信越半导体株式会社 半导体基板的制造方法、soi晶圆的制造方法及soi晶圆
CN115394691A (zh) * 2022-09-29 2022-11-25 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种SiC热处理工艺过程的控制方法

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