444_088-071CP-TW
發佈日期 :
2009-04-30
| 278248 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 成長碳化矽薄膜之製程(全文下載) | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1996/06/11 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 079316 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1995/07/05 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 084106950 | |||||||||||||||||||||||||||||
| H01L-027/13 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 23-17 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 蔡清福 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 本案係關於一種成長碳化矽薄膜之製程，其係可應用於 形 成 一 碳 化 矽／矽 異 質 接 面（SiC/Si heterojunction）二極體，該製程之步驟包括：a）於一去除表面氧化層之矽基板上方通入一含氫氣體；b）於一固定溫度下，以固定氣體流量之方式通入一含矽烷（silane）氣體，其係供與該含氫氣體進行需時為一第一時間長度之化學反應；c）自該第一時間長度結束時起，於該固定溫度下，以漸變氣體流量之方式再通入一含烷類（alkanes）氣體，以與該含氫氣體以及該含矽烷氣體進行需時為一第二時間長度之化學反應；以及d）自該第二時間長度結束時起，於該固定溫度下，改以固定氣體流量之方式，通入該含烷類氣體，以與該含氫氣體以及該含矽烷氣體進行需要為一第三時間長度之化學反應；其特徵在於進行該步驟(b)～(d)時，皆不需經一碳化（carbonization）處理過，且於該步驟(c)中係以漸變氣體流量大小之方式通入該含烷類氣體，俾藉以形成一具良好介面特性之碳化矽薄膜之該碳化矽/矽異質接面二極體；藉本案之作法，將可得一低成本且製程簡化及能帶間隙漸變之該碳化矽薄膜，俾以製造出特性良好之該碳化矽／矽異質接面二極體。 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1. 一種成長碳化矽薄膜之製程,其係可應用於形成一碳 化矽/矽異質接面(SiC/Si heterojunction)二極體,該 製程之步驟包括: (a) 於一去除表面氧化層之矽基板上方通入一含氫氣體; (b) 於一固定溫度下,以固定氣體流量之方式通入一含矽 烷(silane)氣體,其係供與該含氫氣體進行需時為一第一 時間長度之化學向應; (c) 自該第一時間長度結束時起,於該固定溫度下,以漸 變氣體流量之方式再通入一含烷類(alkanes)氣體,以與 該含氫氣體以及該含矽烷氣體進行需時為一第二時間長度 之化學反應;以及 (d) 自該第二時間長度結束時起,於該固定溫度下,改以 固定氣體流量之方式,通入該含烷類氣體,以與該含氫氣 體以及該含矽烷氣體進行需時為一第三時間長度之化學反 應; 其特徵在於進行該步驟(b)-(d)時,皆不需經一碳化處理 過程,且於該步驟(c)中係以漸變氣體流量大小之方式通 入該含烷類氣體,俾藉以形成一具良好介面特性之碳化矽 薄膜之該碳化矽/矽異質接面二極體。 2. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於進行該步驟(a)之前更包括步驟: a1)於高真空下去除該矽基板表面之氧化層。 3. 如申請專利範圍第2項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(a1)中進行去除該氧化層之工作,係為將該 矽基板置入化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition, CVD)系統或快速退火化學氣相沈積系統中(Rapid Thermal CVD, RTCVD)。 4. 如申請專利範圍第3項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(a1)中去除該氧化層之工作,係可於10@su- @su6Torr之背景壓力下及於900℃之高溫中持續進行10分 鐘。 5. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(a)中之該矽基板係可為P型矽基板。 6. 如申請專利範圍第5項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(a)中之該含氫氣體係可為含有H@ss2之氣體 。 7. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(b)中該固定溫度係可為1150℃。 8. 如申請專利範圍第7項所述之一種成長碳化矽薄膜之製 程,其中於該步驟(b)中通入該含矽烷氣體之固定流量大 小係為12sccm。 9. 如申請專利範圍第8項所述之成長碳化矽薄膜之製程, 其中於該步驟(b)中該含矽烷氣體係可為含SiH@ss4氣體。 10. 如申請專利範圍第9項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(b)中該第一時間長度係可為2分鐘。 11. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(c)中該以漸變氣體流量之方式通入該含 烷類氣體,係指通入該含烷類之氣體流量大小係自0sccm 起漸增至10sccm,其中漸增速率係為每分鐘2sccm。 12. 如申請專利範圍第11項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(c)中該含烷類氣體係可為含C@ss3H@ss8 氣體。 13. 如申請專利範圍第12項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(c)中之該第二時間長度係可為5分鐘。 14. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(d)中通入該含烷類氣體之固定流量大小 係為10sccm。 15. 如申請專利範圍第14項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(d)中該含烷類氣體係可為含C@ss3H@ss8 氣體。 16. 如申請專利範圍第15項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中於該步驟(d)中之該第三時間長度係可為5分鐘。 17. 如申請專利範圍第1項所述之成長碳化矽薄膜之製程 ,其中該碳化矽薄膜之厚度係可約為5000@fc(1.frch)8 圖示簡單說明: 第一圖:係為習知以碳化法於矽基板上形成碳化矽薄膜之 溫度、時間之製程步驟關係圖。 第二圖:係為本案之一較佳實施例中製程時間、溫度、氣 體流量與所使用化學氣體種類間之關係示意圖。 第三圖(a)、(b):係分別為以習知碳化法及以本案漸變法 所形成之N型碳化矽/P型矽之異質接面二極體元件之I-V特 性曲線示意圖。 第四圖(a)、(b):係分別為觀察以習知碳化法與本案漸變 法所得致之碳化矽/矽異質接面間SEM之剖面圖。 第五圖(a)、(b):係分別為觀察以習知碳化法與本案漸變 法所得致之碳化矽/矽異質接面間TEM之剖面圖。 第六圖:係為以本案之作法所形成之碳化矽/矽異質接面 二極體之內建電位示意圖。 第七圖:係為以本案之作法所形成碳化矽/矽薄膜之X-ray |
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| 專利權異動 |
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| 申請案件狀態 |
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