Method to reduce stacking fault nucleation sites and reduce...

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H - Electricity

01

L

H01L 21/20 (2006.01) C30B 25/18 (2006.01) C30B 29/36 (2006.01)

Patent

CA 2539618

A method is disclosed for preparing a substrate and epilayer for reducing stacking fault nucleation and reducing forward voltage (Vf) drift in silicon carbide-based bipolar devices. The method includes the steps of etching the surface of a silicon carbide substrate with a nonselective etch to remove both surface and subsurface damage, thereafter etching the same surface with a selective etch to thereby develop etch-generated structures from at least any basal plane dislocation reaching the substrate surface that will thereafter tend to either terminate or propagate as threading defects during subsequent epilayer growth on the substrate surface, and thereafter growing a first epitaxial layer of silicon carbide on the twice-etched surface.

L'invention concerne un procédé de préparation d'un substrat et d'une couche épitaxiale permettant de réduire une nucléation des défauts d'empilement et de réduire une dérive de la tension directe (V¿f?) dans des dispositifs bipolaires à base de carbure de silicium. Le procédé comprend les étapes consistant à graver la surface d'un substrat en carbure de silicium au moyen d'une gravure non sélective, afin d'éliminer des dommages de surface et de sous-surface, puis à graver ladite surface au moyen d'une gravure sélective afin de développer des structures produites par gravure à partir d'au moins une dislocation de plan de base quelconque atteignant la surface du substrat ayant tendance ensuite soit à se terminer en défauts de filetage, soit à se propager comme de tels défauts au cours de la croissance subséquente de la couche épitaxiale sur la surface du substrat, et finalement à développer une première couche épitaxiale de carbure de silicium sur la surface gravée deux fois.

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