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261_088-190CP-TW

發佈日期 : 2009-04-29
公告號 396628
專利名稱 單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構及其製程方法(全文下載)
公告/公開日 2000/07/01
證書號 117292
申請日 1997/09/04
申請號 086112785
國際分類 H01L-029/00
公報卷期 27-19
發明人 方炎坤
吳坤憲
陳則敬
申請人 行政院國家科學委員會 台北巿和平東路二段一○六號十八樓
代理人名 洪澄文
摘要 一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製程方法,其在矽基底上成長一至數層不同摻雜型態的單晶碳化矽與單晶矽薄膜,形成一種以單晶碳化矽/單晶矽異質接面為基礎的新型負微分電阻結構,而異質接面結構(由上而下)分別有下列三種:(l)Al/P-SiC/GCL/N-Si/Al;(2)Al/P-Si/GCL/P-SiC/GCL/N-Si/Al ; 以 及 (3)Al/P- SiC/GCL/N-Si/GCL/P-SiC/GCL/N-Si/Al,其中GCL(Graded Reactant-gas Composition Ratio Layer)為在形成時藉由漸漸改變反應氣體組成比所形成位於單晶碳化矽與單晶矽薄膜間的緩衝層。而依據本發明所開發之元件結構與製作過程均較昔知所使用之III-V族半導體所製作之負微分電阻元件簡單甚多,且由於採用更便宜的矽基底及耐高溫、高壓及抗輻射碳化矽為材料,故可降低成本。
專利範圍 1.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其適用於一第一型矽基底上,而在該第一型矽基底上已形成有一原氧化層,其包括:
去除該原氧化層;
形成一漸變層於該第一型矽基底上;
形成一第二型單晶碳化矽層於該漸變層上;以及
形成一第一金屬層於該第二型碳化矽層上以及一第二金屬層於該第一型矽基底下。
2.如申請專利範圍第1項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為N型、第二型為P型。
3.如申請專利範圍第1項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為P型、第二型為N型。
4.如申請專利範圍第1項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該漸變層是藉由通入12sccm的SiH4與1.2lpm的H2,並將成長壓力維持在2.5Torr,升溫至1,200℃,然後通入C3H8,並將該C3H8的流速從0逐漸增至10sccm所形成的。
5.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其適用於一第一型矽基底上,而在該第一型矽基底上已形成有一原氧化層,其包括:
去除該原氧化層;
形成一第一漸變層於該第一型矽基底上;
形成一第二型單晶碳化矽層於該第一漸變層上;以及
形成一第二漸變層於該第二型單晶碳化矽層上;
形成一第二型單晶矽層於該第二漸變層上;
形成一第一金屬層於該第二型單晶矽層上以及一第二金屬層於該第一型矽基底下。
6.如申請專利範圍第5項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為N型、第二型為P型。
7.如申請專利範圍第5項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為P型、第二型為N型。
8.如申請專利範圍第5項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該第一漸變層是藉由通入12sccm的SiH4與1.2lpm的H2,並將成長壓力維持在2.5Torr,升溫至1,200℃,然後通入C3H8,並將該C3H8的流速從0逐漸增至10sccm所形成的。
9.如申請專利範圍第8項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該第二漸變層是藉由將該C3H8的流速由10sccm逐漸降至0,並將溫度快速降至1,050℃,而後將該SiH4流速由12sccm逐漸降至2.2sccm所形成的。
10.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其適用於一第一型矽基底上,而該第一型矽基底上已形成有一原氧化層,其包括:
去除該原氧化層;
形成一第一漸變層於該第一型矽基底上;
形成一第一第二型單晶碳化矽層於該第一漸變層上;以及
形成一第二漸變層於該第二型單晶碳化矽層上;
形成一第一型單晶矽層於該第二漸變層上;
形成第三漸變層於該第一型單晶矽層上;
形成一第二第二型單晶碳化矽層於該第三漸變層上;以及
形成一第一金屬層於該第二第二型單晶碳化矽層上以及一第二金屬層於該第一型矽基底下。
11.如申請專利範圍第10項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為N型、第二型為P型。
12.如申請專利範圍第10項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其該第一型為P型、第二型為N型。
13.如申請專利範圍第10項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該第一漸變層是藉由通入12sccm的SiH4與1.2lpm的H2,並將成長壓力維持在2.5Torr,升溫至1,200℃,然後將通入C3H8,並將該C3H8的流速從0逐漸增至10sccm所形成的。
14.如申請專利範圍第13項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該第二漸變層是藉由將該C3H8的流速由10sccm逐漸降至0,並快速降至1,050℃,而後將SiH4流速由12sccm逐漸降至2.2sccm所形成的。
15.如申請專利範圍第14項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法,其中該第三漸變層是藉由將該SiH4流速由2.2sccm快速增至12sccm,並快速升溫至1,200℃,而後將C3H8的流速由0逐漸增至10sccm所形成的。
16.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其適用於一第一型矽基底上,其包括:
一漸變層,其形成於該第一型矽基底上;
一第二型單晶碳化矽層,其形成於該漸變層上;以及
一第一金屬層,其形成於該第二型單晶碳化矽層上以及一第二金屬層,其形成於該第一型矽基底下。
17.如申請專利範圍第16項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為N型、第二型為P型。
18.如申請專利範圍第16項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為P型、第二型為N型。
19.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其適用於一第一型矽基底上,其包括:
一第一漸變層,其形成於該第一型矽基底上;
一第二型單晶碳化矽層,其形成於該第一漸變層上;
一第二漸變層,其形成於該第二型單晶碳化矽層上;
一第二型單晶矽層,其形成於該第二漸變層上;以及;
一第一金屬層,其形成於該第二型單晶矽層上以及一第二金屬層,其形成於該第一型矽基底下。
20.如申請專利範圍第19項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為N型、第二型為P型。
21.如申請專利範圍第19項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為P型、第二型為N型。
22.一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其適用於一第一型矽基底上,其包括:
形成一第一漸變層於該第一型矽基底上;
一第一第二型單晶碳化矽層,其形成於該第一漸變層上;以及
一第二漸變層,其形成於該第二型單晶碳化矽層上;
一第一型單晶矽層,其形成於該第二漸變層上;
一第三漸變層,其形成於該第一型單晶矽層上;
一第二第二型單晶碳化矽層,其形成於該第三漸變層上;以及
一第一金屬層,其形成於該第二第二型單晶碳化矽層上以及一第二金屬層,其形成於該第一型矽基底下。
23.如申請專利範圍第22項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為N型、第二型為P型。
24.如申請專利範圍第22項一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻結構,其該第一型為P型、第二型為N型。
圖式簡單說明:
第一圖A-第一圖D係顯示出依據本發明第一實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法的剖面圖;
第二圖係顯示出依據本發明第一實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法所製成之元件的電流-電壓特性曲線圖;
第三圖A-第三圖F係顯示出依據本發明第二實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法的剖面圖;
第四圖係顯示出依據本發明第二實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法所製成之元件的電流-電壓特性曲線圖;
第五圖A-第五圖H係顯示出依據本發明第三實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法的剖面圖;以及
第六圖係顯示出依據本發明第三實施例之一種單晶碳化矽/單晶矽異質接面負微分電阻製造方法所製成之元件的電流-電壓特性曲線圖。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
086112785     20000701 20170903 20110630 011
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
086112785 20000701 19970904       396628 117292 發明 初審核准
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