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第三代半导体产业技术创新战略联盟 发布 T/CASA 004.

1-2018 2018-11-20 发布 4H 碳化硅衬底及外延层缺陷术语 The Terminology for Defects in both 4H-SiC Substrates and Epilayers 版本:V01.00 CASA 第三代半导体产业技术创新战略联盟标准T/CASA 004.1-2018 I 目录 前言 I

1 范围.1

2 规范性引用文件

1 3 术语和定义.1 3.1 一般术语

1 3.2 一般缺陷术语

3 3.3 4H-SiC 衬底缺陷

4 3.4 4H-SiC 外延缺陷

7 3.5 工艺缺陷

12 汉语拼音索引.15 英文索引.19 T/CASA 004.1-2018 I 前言 由于4H-SiC缺陷特别是4H-SiC外延缺陷与常见的其它半导体缺陷形状、类型、起因因 外延生长模式的不同而有所不同或完全不同,而且目前尚未有适用的国家标准和行业标准, 因此,为了规范4H-SiC缺陷术语和定义,特制定本标准. 本标准由第三代半导体产业技术创新战略联盟标准化委员会(CASAS)制定发布,版 权归 CASA 所有,未经 CASA 许可不得随意复制;

其他机构采用本标准的技术内容制定标 准需经 CASA 允许;

任何单位或个人引用本标准的内容需指明本标准的标准号. 到本标准正式发布为止,CASAS 未收到任何有关本文件涉及专利的报告. CASAS 不负 责确认本文件的某些内容是否还存在涉及专利的可能性. 本标准主要起草单位: 东莞市天域半导体科技有限公司、 全球能源互联网研究院有限公 司、中国电子科技集团公司第五十五研究所、中国科学院微电子研究所、株洲中车时代电气 股份有限公司、 山东天岳晶体材料有限公司、 瀚天天成电子科技(厦门)有限公司、 山东大学、 台州市一能科技有限公司、 中国电子科技集团公司第十三研究所、 深圳第三代半导体研究院. 本标准主要起草人:孙国胜、杨霏、柏松、许恒宇、李诚瞻、高玉强、冯淦、胡小波、 张乐年、房玉龙. T/CASA 004.1-2018

1 4H 碳化硅衬底及外延层缺陷术语

1 范围 本标准规定了4H碳化硅衬底及外延层缺陷术语和定义,其中包括4H-SiC材料、缺陷共 性用语、衬底缺陷、外延层缺陷以及工艺缺陷五部分,其中工艺缺陷包括抛光(CMP)、 离子注入、高温退火与氧化等相关工艺产生的缺陷.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的. 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本 适用于本文件. 凡是不注日期的引用文件, 其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本文件. GB/T 14264半导体材料术语

3 术语和定义 GB/T 14264界定的以及下列术语和定义适用于本标准. 3.1 一般术语 3.1.1 碳化硅 Silicon Carbide SiC 由Si原子层和C原子层构成的基本Si-C双原子层作为基本结构层,以一定序列进行周期 性堆放,由此形成的二元化合物称为碳化硅(SiC). 3.1.2 晶型 polytype 由Si原子层和C原子层构成的Si-C双原子层基本结构层,以不同的序列进行堆放所形成 的多种SiC晶体结构. SiC共有250多种晶型,三种常见的SiC晶型分别是6H-SiC、4H-SiC和3C-SiC,其中具有 立方晶型的只有3C-SiC一种. 3.1.3 4H 碳化硅 4H-SiC 由Si原子层和C原子层构成的基本Si-C双原子层作为基本结构层,以 ABCBABCB… 序 列进行周期性堆放,由此形成的碳化硅(SiC)晶体称为4H-SiC.其中数字4表示一个周期 内Si-C双原子层数, H 代表六角晶型. 3.1.4 T/CASA 004.1-2018

2 物理气相输运生长 physical vapor transport growth PVT 4H-SiC晶体的一种常用生长方法.为了克服Lely方法中存在的问题,1978年,前苏联科 学家Tairov和Tsvetkov首先提出了通过引入籽晶的升华法来生长SiC单晶, 缔造了大面积生长 SiC晶体生长的先驱性工作,后又称该方法为籽晶升华法或改良Lely法. 3.1.5 4H-SiC 衬底 4H-SiC substrate 通过切、磨、抛加工工艺,将4H-SiC晶体材料加工成适合于4H-SiC外延生长的晶片. 4H-SiC衬底分为正晶向衬底和偏晶向衬底两种.偏晶向衬底,即表面法线向[11-20]方向偏 转几度,一般用于同质4H-SiC的外延生长,目前常用的偏转角度为4? . 3.1.6 4H-SiC 同质外延 homoepitaxy of 4H-SiC 在4H-SiC衬底上生长与衬底晶型完全相同的薄层工艺. 3.1.7 台阶流外延生长 step controlled epitaxy 4H-SiC 外延材料的一种生长方法,采用偏晶向4H-SiC衬底,通过控制表面上的原子台 阶流动,来实现4H-SiC晶型控制及外延层生长. 3.1.8 原位掺杂 in-situ doping 外延生长中,将n型施主或p型受主杂质原子引入到4H-SiC外延层中,以控制外延层的 导电类型和载流子浓度. 3.1.9 氮(N)施主杂质 N donor impurity 4H-SiC的n型掺杂剂,它向导带提供电子形成电子导电.在导带边下方0.04eV处形成施 主杂质能级. 3.1.10 铝(Al)受主杂质 Al acceptor impurity 4H-SiC的p型掺杂剂,它向价带提供空穴形成空穴导电.在价带边上方0.19eV处形受主 成杂质能级. 3.1.11 4H-SiC 外延层 4H-SiC epilayer T/CASA 004.1-2018