[发明专利]一种SiC外延层的制备方法及装置

权利要求书

1.一种SiC外延层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供一SiC衬底，并将所述SiC衬底放入一反应腔室中；

向所述反应腔室通入反应气体及掺杂气体，使所述反应气体及掺杂气体吹向所述SiC衬底表面，且所述反应气体及掺杂气体的气流方向垂直于所述SiC衬底表面；

加热所述SiC衬底，采用化学气相沉积法在所述SiC衬底表面生长SiC外延层；

采用光波监测系统监测正在生长的所述SiC外延层的掺杂浓度，并根据监测到的掺杂浓度控制通入的所述掺杂气体的气体流量。

2.根据权利要求1所述的SiC外延层的制备方法，其特征在于：所述反应气体为SiH₂Cl₂、C₃H₈及H₂。

3.根据权利要求1所述的SiC外延层的制备方法，其特征在于：生长所述SiC外延层时，所述反应腔室的气压为0.4-0.6torr。

4.根据权利要求1所述的SiC外延层的制备方法，其特征在于：生长所述SiC外延层时，加热所述SiC衬底至1400-1600℃。

5.根据权利要求1所述的SiC外延层的制备方法，其特征在于：所述掺杂气体为含N气体、含Al气体或含B气体。

6.一种外延层的制备装置，其特征在于，包括：

反应腔室，在所述反应腔室顶部设有进气口，在所述反应腔室底部设有真空排气口；

加热台，设置于所述反应腔室中，用于承载及加热衬底；

进气花洒，具有一个入口及多个分流出口，所述进气花洒的入口与所述反应腔室顶部的进气口连接，所述进气花洒的多个分流出口设置于所述加热台上方；

光波监测系统，设置于所述反应腔室的顶部，探测穿过所述进气花洒的分流出口及所述进气口的光波，以监测所述衬底表面生长的外延层的掺杂浓度。

7.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述进气花洒的多个分流出口均匀分布，使通入的气体在所述加热台上方均匀分流，并垂直吹向所述衬底。

8.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述光波监测系统采用傅里叶变换红外光谱分析法监测所述衬底表面生长的外延层的掺杂浓度。

9.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述外延层的制备装置还包括进气管道，设置于所述反应腔室的顶部，所述进气管道一端与所述反应腔室的进气口连接，另一端与外部气源连接。

10.根据权利要求9所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述光波监测系统的监测窗口设置于所述进气管道的内壁上，使之经由所述进气口与所述进气花洒的至少一个所述分流出口相对。

11.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述外延层的制备装置还包括掺杂浓度控制系统及气体流量控制器；所述掺杂浓度控制系统与所述光波监测系统连接，获取所述光波监测系统的监测数据，根据生长的所述外延层的掺杂浓度控制所述气体流量控制器，以控制通入所述反应腔室的掺杂气体流量；所述气体流量控制器根据所述掺杂浓度控制系统的指令，控制对应掺杂气体的流量。

12.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述加热台采用具有SiC涂层的石墨加热台。

13.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述进气花洒采用具有SiC涂层的石墨花洒。

14.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：在所述加热台处设置有温度监控器。

15.根据权利要求6所述的外延层的制备装置，其特征在于：所述衬底为SiC晶圆，直径为100mm、150mm或200mm。