CN117038432B - 碳化硅衬底的缺陷修复方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种用于碳化硅衬底的缺陷修复方法。所述碳化硅衬底包括存在缺陷的待修复表面。所述方法包括:在一个或以上修复轮次中对所述待修复表面进行修复,以获取候选修复衬底,其中,一个修复轮次包括:利用修复装置在所述待修复表面之上形成修复层,并对所述修复层进行刻蚀以形成平整层;确定所述平整层是否满足缺陷检测条件;若是,终止所述一个或以上修复轮次;若否,执行下一个修复轮次;清洁所述候选修复衬底,并对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长以获取目标修复衬底。

Description

碳化硅衬底的缺陷修复方法
技术领域
本申请涉及把半导体元件加工领域,特别是涉及一种具有存在缺陷的待修复表面的碳化硅衬底的缺陷修复方法。
背景技术
传统的硅功率器件已达到其材料潜力的极限,难以满足当前新能源汽车、光伏、轨道交通、电网等领域对于高压、高功率、高频、高温、高能效、耐恶劣环境以及小型化等新需求。碳化硅(SiC)是继第一代半导体硅(Si)和第二代半导体砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)之后发展起来的第三代半导体(即碳化硅、氮化镓等)的代表,也是目前从材料到器件发展的最成熟、应用也最广泛的第三代半导体器件。
SiC同质外延薄膜的结晶质量能够影响SiC器件的性能,由于其为同质外延,外延薄膜的晶体质量很大程度上取决于单晶衬底的质量。在SiC衬底的制备和加工过程特别是精密抛光工艺中,SiC衬底可能会存在结晶缺陷或结构缺陷,以及表面可能会存在划痕、坑洞等缺陷。这些缺陷将对SiC衬底的后续工艺以及芯片制程产生影响。实际上这些SiC为不合格产品,需要进行返工。这大幅提升了SiC衬底的生产成本。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于,如何就降低碳化硅衬底的生产成本,并提高碳化硅衬底的质量和产品良率。
为了解决上述问题,本申请公开了一种用于碳化硅衬底的缺陷修复方法。所述缺陷修复方法能够对具有存在缺陷的待修复表面的碳化硅衬底进行缺陷修复,将缺陷降低到指定标准,减少衬底返工率,提高衬底的生产质量以及产品良率。
本申请公开一种用于碳化硅衬底的缺陷修复方法。所述碳化硅衬底包括存在缺陷的待修复表面。所述方法包括:在一个或以上修复轮次中对所述待修复表面进行修复,以获取候选修复衬底,其中,一个修复轮次包括:利用修复装置在所述待修复表面之上形成修复层,并对所述修复层进行刻蚀以形成平整层;确定所述平整层是否满足缺陷检测条件;若是,终止所述一个或以上修复轮次;若否,执行下一个修复轮次;清洁所述候选修复衬底,并对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长以获取目标修复衬底。
在一些可行的实施方式中,所述修复装置至少包括第一化学气相沉积室和第二化学气相沉积室,所述修复层的形成实现于所述第一化学气相沉积室内,所述平整层的形成实现于所述第二化学气相沉积室内;其中,所述碳化硅衬底通过运输部件在所述第一化学气相沉积室和所述第二化学气相沉积室之间转移。
在一些可行的实施方式中,所述第一化学气相沉积室包括等离子增强化学气相沉积室,其中,在形成所述修复层时,沉积温度为300-400℃,射频功率为200-400W,气态前驱体的流量为50-1000sccm,等离子增强化学气相沉积室内的压力为2-20mbar。
在一些可行的实施方式中,所述对所述修复层进行刻蚀包括第一刻蚀过程和第二刻蚀过程;所述第二化学气相沉积室在实现所述第一刻蚀过程和所述第二刻蚀过程时室内的压力为300-500mbar。
在一些可行的实施方式中,所述第一刻蚀过程使用的第一刻蚀气体包括氯化氢气体,第一载气为氩气;其中,所述第一刻蚀气体的用量为500-1000sccm,所述第一刻蚀气体与所述第一载气的第一混合气体的总量为100slm,所述第一刻蚀过程的第一刻蚀时间为2-5min。
在一些可行的实施方式中,所述第二刻蚀过程使用的第二刻蚀气体包括氯化氢气体,第二载气为氢气;所述第二刻蚀气体的用量为1500-3000sccm,所述第二刻蚀气体与所述第二载气的第二混合气体的总量为100slm,所述第二刻蚀过程的第二刻蚀时间为5-10min。
在一些可行的实施方式中,所述清洁所述候选修复衬底包括第一清洗过程和第二清洗过程;所述第一清洗过程包括使用第一清洗溶液对所述候选修复衬底清洗3-5min;所述第一清洗溶液包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%氨水的混合溶液;所述第二清洗过程包括使用第二清洗溶液对所述候选修复衬底清洗5-8min;所述第二清洗溶液包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%盐酸溶液的混合溶液。
在一些可行的实施方式中,所述第一清洗溶液中去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%氨水的体积比为5:1:1;所述第二清洗溶液中去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%与盐酸溶液的体积比为6:1:1。
在一些可行的实施方式中,所述清洁所述候选修复衬底还包括烘干所述候选修复衬底,烘干时间为15-20min,烘干温度为40-60℃。
在一些可行的实施方式中,所述第二化学气相沉积室用于实现对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长。
本申请所披露的碳化硅衬底的处理方法,可以修复衬底表面的缺陷,减少衬底返工比例,降低衬底的生产成本,有效增加产品质量,提升产品良率。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本申请的一些实施例所示的碳化硅衬底的缺陷修复方法的示例性流程图;
图2是根据本申请的一些实施例所示的碳化硅衬底在缺陷修复过程中的示例性状态示意图;
图3是根据本申请的一些实施例所示的修复装置的示例性结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中的元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
本文中使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”或“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下参考附图对本申请的一些实施例进行说明。应当注意的是,以下描述是为了说明的目的,并不旨在限制本申请的保护范围。
图1是根据本申请的一些实施例所示的碳化硅衬底的缺陷修复方法的示例性流程图。所述碳化硅衬底可以包括存在缺陷的待修复表面。示例性的,该碳化硅衬底可以包括沿(11-20)偏转1°-8°的导电和半绝缘衬底。存在的缺陷可以包括但不限于划痕、浅划痕、表面微损伤、微型坑、巨型坑、台阶聚集等或其任意组合。例如,在碳化硅衬底的生长和精细抛光工艺中(比如,CMP)中产生的。而存在这些缺陷的碳化硅衬底的表面则可以是所述待修复表面。本申请所公开的处理方法则用于将所述待修复表面上的缺陷进行修复处理,使具有缺陷的碳化硅衬底符合质量要求。当然,本申请所公开的处理方法也适用于偏转1°-8°之外的衬底,以上示例并非作为限定。
在一些实施例中,所述碳化硅衬底的缺陷修复方法可以包括在一个或以上修复轮次中对所述待修复表面进行修复,以获取候选修复衬底。随后对所述候选修复衬底进行后处理操作,最终得到目标修复衬底。如图1所示,流程100包括的操作中,步骤110和步骤120可以为一个修复轮次,步骤130可以为所述后处理操作。以下对各步骤进行详细说明。
步骤110,利用修复装置在所述待修复表面上形成修复层,并对所述修复层进行刻蚀以形成平整层。
在一些实施例中,所述修复装置可以包括第一化学气相沉积室和第二化学气相沉积室。所述修复层可以是在所述第一化学气相沉积室中形成。例如,通过化学气相沉积方法在所述待修复表面之上生成所述修复层。所述平整层可以是在所述第二化学气相沉积室中形成。例如,将形成修复层的碳化硅衬底转移至所述第二化学气相沉积室后对修复层进行刻蚀以形成所述平整层。在一些实施例中,所述第一化学气相沉积室和所述第二化学气相沉积室可以实现相同或不同类型的化学气相沉积工艺,包括但不限于等离子增强化学气相沉积(PECVD)、高密度等离子体化学气相沉积(HDP CVD)、微波等离子化学气相沉积(MPCVD)、微波电子回旋共振等离子化学气相沉积(ECR-MPCVD)、超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、热化学气相沉积(TCVD)、高温化学气相沉积(HTCVD)、金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)、激光诱导化学气相沉积(LCVD)等或其任意组合。本申请不做具体限定。
参考图3,图3是根据本申请一些实施例所示的修复装置的示例性结构示意图。如图3所示,修复装置300可以包括第一化学气相沉积室310和第二化学气相沉积室320。第一化学气相沉积室310可以包括等离子增强化学气相沉积室,所述碳化硅衬底可以被放置于该等离子增强化学气相沉积室内,进行化学沉积工艺,以使在所述待修复表面生成所述修复层。例如,在碳化硅衬底的待修复表面生成二氧化硅外延层,作为所述修复层。
在进行等离子增强化学气相沉积时,沉积温度可以是300-400℃。例如,沉积温度可以是300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃等,或上述范围内的任一可选数值。用于产生等离子体的射频功率可以是200-400W。例如,射频功率可以是200W、210W、220W、230W、240W、250W、260W、270W、280W、290W、300W、310W、320W、330W、340W、350W、360W、370W、380W、390W、400W等,或上述范围内的任一可选数值。气态前驱体的流量可以是50-1000sccm。例如,利用等离子增强化学气相沉积在碳化硅衬底上生长二氧化硅外延层是一种聚合反应,示例性的反应方程式如下:
SiH4+2N2O=SiO2↓+2N2↑+2H2
则气态前驱体为硅烷和一氧化二氮。气态前驱体的流量还可以是其他,例如,100-900sccm、200-800sccm、300-700sccm、400-600sccm、500sccm等。本申请不做具体限定。所述碳化硅衬底在第一化学气相沉积室310内进行等离子增强化学气相沉积工艺时,腔室内的压力可以是2-20mbar,例如,2mbar、3mbar、4mbar、5mbar、6mbar、7mbar、8mbar、9mbar、10mbar、11mbar、12mbar、13mbar、14mbar、15mbar、16mbar、17mbar、18mbar、19mbar、20mbar。所形成的修复层的厚度可以是大于所述缺陷的深度,例如,划痕或坑洞的深度,以便于后续的刻蚀操作。
在一些实施例中,完成所述修复层生长的碳化硅衬底将被转移至所述第二化学气相沉积室例如第二化学气相沉积室320进行刻蚀以形成平整层。返回参考图3,修复装置300还可以包括转移室330。转移室330可以分别与第一化学气相沉积室310和第二化学气相沉积室320邻接,其内部可以设置有运输部件331,例如,机器人手臂。该机器人手臂可以从第一化学气相沉积室310中夹取完成化学气相沉积的碳化硅衬底,并将其转移至第二化学气相沉积室320中进行刻蚀。
在一些实施例中,针对所述修复层的刻蚀可以包括第一刻蚀过程(也可以称为第一刻蚀工艺)和第二刻蚀过程(也可以称为第二刻蚀工艺)。所述第一刻蚀过程中,所使用的第一刻蚀气体可以包括HX(X为卤素,例如,氟、氯等)、CF4、SF6、CHF3、NF3、He、C2F6等。示例性的,所述第一刻蚀气体可以是氯化氢气体。所使用的第一载气可以包括氦气、氮气、氩气、氧气、氢气等。示例性的,所述第一载气可以是氩气。在进行刻蚀时,刻蚀温度可以是1000-1300℃,比如1000℃、1100℃、1200℃、1300℃等。所述第一刻蚀气体的用量可以是500-1000sccm。例如,所述第一刻蚀气体的用量可以是500sccm、550sccm、600sccm、650sccm、700sccm、800sccm、850sccm、900sccm、950sccm、1000sccm等,或位于范围内的一数值。在整个第一刻蚀过程中,所述第一刻蚀气体与所述第一载气的第一混合气体的总量可以是100slm,整个刻蚀的第一刻蚀时间可以是2-5min。例如,2min、3min、4min、5min等,或其他处于范围内的时间。所述第一刻蚀过程可以用于去除生长于所述待修复表面的修复层,以暴露所述待修复表面不包含缺陷的原始部分,以及经由在所述第一化学气相沉积室中进行的化学气相沉积工艺于所述待修复表面的缺陷处生长的修复部分。例如,在碳化硅衬底的待修复表面生成二氧化硅外延层作为修复层,所述第一刻蚀过程将刻蚀掉二氧化硅外延层,以暴露出原本的碳化硅。同时,存在的缺陷(比如,划痕、坑洞等)也在化学气相沉积中被二氧化硅填充。所述第一刻蚀过程后将暴露出二氧化硅填充后的部分。
在完成所述第一刻蚀过程后,可以进行所述第二刻蚀过程。在所述第二刻蚀过程中,所使用的第二刻蚀气体可以与所述第一刻蚀气体相同。例如,所述第二刻蚀气体可以同样为氯化氢气体。所使用的第二载气可以与所述第一载气不同。例如,所述第二载气可以是氢气。使用氢气作为刻蚀气体可以增加刻蚀效果。在所述第二刻蚀过程中,所述第二刻蚀气体的用量可以是1500-3000sccm。例如,所述第二刻蚀气体的用量可以是1500sccm、1600sccm、1700sccm、1800sccm、1900sccm、2000sccm、2100sccm、2200sccm、2300sccm、2400sccm、2500sccm、2600sccm、2700sccm、2800sccm、2900sccm、3000sccm等,或位于范围内的一数值。所述第二刻蚀气体与所述第二载气的第一混合气体的总量可以是100slm,整个刻蚀的第一刻蚀时间可以是5-10min。例如,5min、6min、7min、8min、9min、10min等,或其他处于范围内的时间。所述第二刻蚀过程可以用于去除所述碳化硅衬底的原始部分,以及经由化学气相沉积工艺于缺陷处生长的修复部分,最终得到所述平整层。例如,经过所述第二刻蚀过程暴露出的原本的碳化硅将被去除。同时,在化学气相沉积中被二氧化硅填充的划痕得到的修复部分也将同时被去除。最终得到碳化硅衬底的一平整表面。
参考图2,图2是根据本申请一些实施例所示的碳化硅衬底在缺陷修复过程中的示例性状态示意图。在图2中,以碳化硅衬底为例,在(a)中将进行修复层的生长。在碳化硅衬底的具有划痕(图中深灰色区域凹陷处)的待修复表面(图中深灰色区域)可以生长一层二氧化硅外延层(图中麻点区域)。其中,竖直向上箭头表示表面生长。该二氧化硅外延层的厚度可以大于碳化硅衬底上的划痕的深度,且该二氧化硅外延层平整。在(b)中将使用HCl作为第一刻蚀气体,氩气作为第一载气进行第一刻蚀过程。在第一刻蚀过程中二氧化硅外延层将被去除,暴露出碳化硅本体和由二氧化硅填充缺陷后形成的修复部分。在(c)中将使用HCl作为第二刻蚀气体,氢气作为第二载气进行第二刻蚀过程。在第二刻蚀过程中碳化硅本体和二氧化硅填充的修复部分将同时被去除,得到一平整表面,实现去除划痕的目的。其中,竖直向下箭头表示表面去除。最终碳化硅衬底的形态可以如(d)中所示。
步骤120,确定所述平整层是否满足缺陷检测条件。
在一些实施例中,所述缺陷检测条件可以是用于判定碳化硅衬底的缺陷存在情况,其可以包括多个约束。示例性的,多个约束可以包括:划痕总数量不超过5、划痕总长度不超过200mm、缺陷密度不超过3cm-2等(每平方厘米内存在缺陷包括划痕、坑洞、台阶、表面微损伤等不超过3)。在一些实施例中,可以对所述平整层进行缺陷检测,以判定所述平整层是否满足缺陷检测条件。例如,使用缺陷检测设备例如LASERTEC SICA88或者KLA8520对所述平整层进行缺陷检测,以得到检测结果。该检测结果可以与所述缺陷检测条件的多个约束进行比较。碳化硅衬底可以从所述第二化学气相沉积室例如第二化学气相沉积室320中转移出,至前述缺陷检测设备中进行检测。如图3中所示,修复装置300还包括装载室340。转移室330中的运输部件331可以从第二化学气相沉积室中夹取刻蚀完成后的碳化硅衬底,然后将其转移至装载室340。随后,可以通过人工或自动的方法,将碳化硅衬底转移至缺陷检测设备中进行检测。若检测结果满足所有的约束,也就是划痕总数量不超过5、划痕总长度不超过200mm、缺陷密度不超过3cm-2,可以确定所述平整层满足所述缺陷检测条件。流程100可以行进至步骤130。也就是说,该碳化硅衬底经过一个或以上修复轮次的修复,已经满足加工条件。修复轮次可以被终止,经过修复的碳化硅衬底将被进行其他处理。若检测结果不满足任意一个约束,也就是划痕总数量超过5、或划痕总长度超过200mm、或缺陷密度超过3cm-2,可以确定所述平整层不满足所述缺陷检测条件。流程100可以返回至步骤110。也就是说,该碳化硅衬底经过修复后,并没有达到加工条件。因此,下一个修复轮次将被执行,将利用所述修复装置再对该碳化硅衬底进行修复,比如生成修复层并对其进行刻蚀形成平整层。随后再继续进行缺陷检测,直至其满足所述缺陷检测条件。
步骤130,清洁经过修复后获取的候选修复衬底,并对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长以获取目标修复衬底。
在一些实施例中,在确认所述平整层符合所述缺陷检测条件后,所述待修复衬底可以被指定为候选修复衬底。所述候选修复衬底可以在经过清洁以及外延生长后,得到最终的目标修复衬底。
在一些实施例中,所述清洁是为了去除在所述平整层的表面的金属离子和残留的颗粒。示例性,所述清洁可以包括第一清洗过程和第二清洗过程。所述第一清洗过程可以包括使用第一清洗溶液对所述候选修复衬底进行清洗。所述第一清洗溶液可以包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%氨水的混合溶液,三者的体积比可以是5:1:1。所需的清洗时间可以是3-5min,比如,3min、4min、5min等。在完成所述第一清洗过程后将执行所述第二清洗过程。所述第二清洗过程可以包括使用第二清洗溶液对所述候选修复衬底进行清洗。所述第二清洗溶液可以包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%盐酸溶液的混合溶液,三者的体积比可以是6:1:1。所需的清洗时间可以是5-8min,比如,5min、6min、7min、8min等。关于上述第一清洗溶液和第二清洗溶液中,30%过氧化氢溶液、25%氨水以及25%盐酸溶液中的“%”,可以是指容积比。
在一些实施例中,所述清洁还可以包括烘干清洗后的候选修复衬底。示例性的,可以将清洗后的候选修复衬底转移至烘干设备例如真空干燥箱中进行烘干。烘干温度可以是40-60℃。可选地或优选地,烘干温度可以是41-59℃。可选地或优选地,烘干温度可以是42-58℃。可选地或优选地,烘干温度可以是43-57℃。可选地或优选地,烘干温度可以是44-56℃。可选地或优选地,烘干温度可以是45-55℃。可选地或优选地,烘干温度可以是46-54℃。可选地或优选地,烘干温度可以是47-53℃。可选地或优选地,烘干温度可以是48-52℃。可选地或优选地,烘干温度可以是49-51℃。可选地或优选地,烘干温度可以是50℃。烘干时间可以是150-200s。例如,150s、155s、160s、165s、170s、175s、180s、185s、190s、195s、200s等。
在一些实施例中,对烘干后的候选修复衬底进行外延生长可以在所述第二化学气相沉积室进行。返回参考图3,清洁后的碳化硅衬底将放置在装载室340中,转移室330中的运输部件331比如机器人手臂将夹取并将衬底转移至第二化学气相沉积室320中进行外延生长。以下示出示例性的外延生长过程。调整沉积室压力为100-300mbar,开启配方生长。配方生长的步骤为升温到工艺温度1500-1700℃,使用100-150slm的氢气进行原位刻蚀,进行通入10-30sccm乙烯,5-15sccm的掺杂气体和20-80sccmTCS进行BUFFER层生长120-300s,掺杂气体为氮气或者三甲基铝,继续增加到45-100sccm的乙烯,85-300sccm的TCS,15-60sccm的掺杂气体,生长外延层。生长完毕后降温冷却。运输部件比如机械臂取片转移至装载室,随后取片,得到最终的目标修复衬底。
以下结合图3对流程100进行简要说明。图3所示的修复装置可以包括结合有外置化学气相沉积室(例如,等离子增强化学气相沉积室)的碳化硅衬底外延炉(例如,水平碳化硅外延炉)。需要进行修复的碳化硅衬底就可以放置于装载室340。转移室330中的运输部件331例如机械臂可以夹取碳化硅衬底至第一化学气相沉积室310(例如,PECVD反应腔室)中,进行修复层的生长(例如,在碳化硅衬底表面进行二氧化硅外延层生长)。待生长完成后,碳化硅衬底可以从第一化学气相沉积室310通过运输部件331比如机械臂夹取转移至第二化学气相沉积室320(例如,CVD反应腔室)。在第二化学气相沉积室320中进行刻蚀。针对刻蚀所需的温度,以及刻蚀气体/载气选择、流量控制等可以依靠控制室350实现。控制室350可以具有气体面板351,用于控制进入第二化学气相沉积室320的气体的种类和流量等。同时,控制室350可以控制第二化学气相沉积室320内的加热器321的工作,以提供所需温度。待刻蚀完成后,碳化硅衬底将通过转移室330的运输部件331例如机械臂夹取后转移至装载室340。人工或机械取片后可以利用缺陷检测设备例如Candela 8520进行缺陷检测。若检测通过,碳化硅衬底经过清洁后将重新放置于装载室340内,并通过运输部件331转移至第二化学气相沉积室320进行外延生长。若检测不通过,碳化硅衬底也将重新放置于装载室340内,重新进行修复层生长和刻蚀,直至检测结果符合要求。
应当注意的是,上述有关图1中的各个步骤的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对图1中的各个步骤进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
本申请所披露的碳化硅衬底的处理方法,可以修复衬底表面的缺陷,减少衬底返工比例,降低衬底的生产成本,有效增加产品质量,提升产品良率。
本文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种碳化硅衬底的缺陷修复方法,所述碳化硅衬底包括存在缺陷的待修复表面,其特征在于,所述方法包括:
在一个或以上修复轮次中对所述待修复表面进行修复,以获取候选修复衬底,其中,一个修复轮次包括:
利用修复装置在所述待修复表面之上形成修复层,并对所述修复层进行刻蚀以形成平整层;所述对所述修复层进行刻蚀包括第一刻蚀过程和第二刻蚀过程,所述第二刻蚀过程用于去除所述碳化硅衬底的原始部分,以及于所述缺陷处形成的修复部分以形成所述平整层;确定所述平整层是否满足缺陷检测条件;
若是,终止所述一个或以上修复轮次;
若否,执行下一个修复轮次;
清洁所述候选修复衬底,并对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长以获取目标修复衬底。
2.根据权利要求1所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述修复装置至少包括第一化学气相沉积室和第二化学气相沉积室,所述修复层的形成实现于所述第一化学气相沉积室内,所述平整层的形成实现于所述第二化学气相沉积室内;其中,所述碳化硅衬底通过运输部件在所述第一化学气相沉积室和所述第二化学气相沉积室之间转移。
3.根据权利要求2所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述第一化学气相沉积室包括等离子增强化学气相沉积室,其中,在形成所述修复层时,沉积温度为300-400℃,射频功率为200-400W,气态前驱体的流量为50-1000sccm,等离子增强化学气相沉积室内的压力为2-20mbar。
4.根据权利要求2所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述第二化学气相沉积室在实现所述第一刻蚀过程和所述第二刻蚀过程时室内的压力为300-500mbar。
5.根据权利要求4所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述第一刻蚀过程使用的第一刻蚀气体包括氯化氢气体,第一载气为氩气;其中,所述第一刻蚀气体的用量为500-1000sccm,所述第一刻蚀气体与所述第一载气的第一混合气体的总量为100slm,所述第一刻蚀过程的第一刻蚀时间为2-5min。
6.根据权利要求4所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述第二刻蚀过程使用的第二刻蚀气体包括氯化氢气体,第二载气为氢气;所述第二刻蚀气体的用量为1500-3000sccm,所述第二刻蚀气体与所述第二载气的第二混合气体的总量为100slm,所述第二刻蚀过程的第二刻蚀时间为5-10min。
7.根据权利要求1所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述清洁所述候选修复衬底包括第一清洗过程和第二清洗过程;
所述第一清洗过程包括使用第一清洗溶液对所述候选修复衬底清洗3-5min;所述第一清洗溶液包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%氨水的混合溶液;
所述第二清洗过程包括使用第二清洗溶液对所述候选修复衬底清洗5-8min;所述第二清洗溶液包括去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%盐酸溶液的混合溶液。
8.根据权利要求7所述的缺陷修复方法,其特征在于,
所述第一清洗溶液中去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%氨水的体积比为5:1:1;
所述第二清洗溶液中去离子水、30%过氧化氢溶液以及25%与盐酸溶液的体积比为6:1:1。
9.根据权利要求7所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述清洁所述候选修复衬底还包括烘干所述候选修复衬底,烘干时间为150-200s,烘干温度为40-60℃。
10.根据权利要求2所述的缺陷修复方法,其特征在于,所述第二化学气相沉积室用于实现对清洁后的所述候选修复衬底进行外延生长。
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