1 中国科学院半导体研究所 中国科学院半导体材料科学重点实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
3 低维半导体材料与器件北京市重点实验室, 北京 100083
采用化学气相沉积(CVD)方法进行碳化硅(4H-SiC)同质外延生长, 生长过程中温场分布是决定外延层质量的关键因素。对CVD系统的温场分布进行了仿真研究, 并采用无偏角4H-SiC衬底进行同质外延生长实验验证。结果表明, 无偏角4H-SiC外延层中的3C-SiC多型体夹杂与生长室温场分布密切相关。实验数据验证了仿真结果, 两者的温度分布具有高度一致性, 这也证明了仿真数据的有效性。
碳化硅 无偏角衬底 同质外延 温度场 SiC on-axis substrate homoepitaxial temperature field
1 中国科学院半导体研究所 半导体材料科学重点实验室, 北京100083
2 国网智能电网研究院, 北京 100192
3 东莞天域半导体科技有限公司, 广东 东莞 523000
利用课题组自主研发的热壁低压化学气相沉积（HWLPCVD）系统, 在朝[11-20]方向偏转4°的（0001）Si面4H-SiC衬底上进行快速同质外延生长, 研究了生长温度及氯硅比（Cl/Si比）对外延生长速率的影响机理。研究发现, 外延生长速率随生长温度的提高呈线性增加, 而Cl/Si比的改变对生长速率的影响不大。文章进一步探究了Cl/Si比对4H-SiC外延层表面缺陷的影响。较低的Cl/Si比（0.4~2）可以减少或消除三角缺陷, Cl/Si比较高（大于5）时, 表面质量反而下降, 因而, 适当的Cl/Si比对于获得表面形貌良好的4H-SiC外延层至关重要。
碳化硅 低压化学气相沉积 同质外延 生长温度 SiC LPCVD homoepitaxy growth temperature
中国科学院半导体研究所 材料中心, 北京 100083
利用自主研发的热壁低压化学气相沉积(HWLPCVD)系统，在5.08cm(２英寸)4°偏轴4H-SiC衬底上生长4H-SiC同质外延膜。讨论了4H-SiC同质外延层中的两种扩展缺陷——彗星缺陷和胡萝卜缺陷，研究了这两种缺陷的起源与消除方法。研究发现采用化学机械抛光(CMP)方法可以有效去除扩展缺陷，提高外延膜的质量。另外，提高衬底质量和优化生长条件也可以消除这两种扩展缺陷。
碳化硅 低压化学气相沉积 同质外延 扩展缺陷 SiC LPCVD homoepitaxy extended defect
