[发明专利]制造碳化硅外延基板的方法、制造碳化硅半导体装置的方法以及制造碳化硅外延基板的设备

权利要求书

1.一种制造碳化硅外延基板的方法，所述方法包含：

将碳化硅单晶基板放置在反应室中的步骤；以及

通过向所述反应室供应包含硅烷、氨气和氢气的混合气体而在所述碳化硅单晶基板上形成碳化硅层的步骤，

所述碳化硅单晶基板具有100mm以上的最大直径，

在所述形成碳化硅层的步骤中，当X轴代表以百分比表示通过将所述硅烷的流量除以所述氢气的流量而获得的值的第一值且Y轴代表以sccm表示所述氨气的流量的第二值时，所述第一值和所述第二值落在由XY平面坐标中的第一坐标、第二坐标、第三坐标和第四坐标包围的四边形区域内，

所述第一坐标为(0.05，6.5×10^-4)，

所述第二坐标为(0.05，4.5×10^-3)，

所述第三坐标为(0.22，1.2×10^-2)，

所述第四坐标为(0.22，1.3×10^-1)，

在所述形成碳化硅层的步骤之后，所述碳化硅层的载流子浓度的平均值为1×10¹⁵cm^-3以上且2×10¹⁶cm^-3以下。

2.根据权利要求1所述的制造碳化硅外延基板的方法，其中，

所述反应室包括在所述碳化硅单晶基板上方的第一加热区域和位于所述第一加热区域上游的第二加热区域，且

在所述形成碳化硅层的步骤中，所述第二加热区域具有所述氨气的分解温度以上的温度。

3.根据权利要求2所述的制造碳化硅外延基板的方法，其中，

所述第二加热区域在所述混合气体的流动方向上具有60mm以上的长度。

4.一种制造碳化硅半导体装置的方法，所述方法包含：

准备通过权利要求1～3中任一项所述的方法制造的所述碳化硅外延基板的步骤；和

对所述碳化硅外延基板进行加工的步骤。

5.一种制造碳化硅外延基板的设备，所述设备包含：

反应室，所述反应室构造为能够加热碳化硅单晶基板；

气体供应部，所述气体供应部构造为能够向所述反应室供应包含硅烷、氨气和氢气的混合气体；和

控制部，所述控制部构造为能够控制从所述气体供应部供应到所述反应室的所述混合气体的流量，

所述控制部构造为能够控制所述硅烷的流量、所述氨气的流量和所述氢气的流量，使得当X轴代表以百分比表示通过将所述硅烷的流量除以所述氢气的流量而获得的值的第一值且Y轴代表以sccm表示所述氨气的流量的第二值时，所述第一值和所述第二值落在由XY平面坐标中的第一坐标、第二坐标、第三坐标和第四坐标包围的四边形区域内，

所述第一坐标为(0.05，6.5×10^-4)，

所述第二坐标为(0.05，4.5×10^-3)，

所述第三坐标为(0.22，1.2×10^-2)，

所述第四坐标为(0.22，1.3×10^-1)，

其中所述反应室包括在放置所述碳化硅单晶基板的区域的上方的第一加热区域和位于所述第一加热区域上游的第二加热区域，且

所述第二加热区域构造为能够被加热到所述氨气的分解温度以上的温度。

6.根据权利要求5所述的制造碳化硅外延基板的设备，其中，

所述第二加热区域在所述混合气体的流动方向上具有60mm以上的长度。