[发明专利]一种SiC外延速率切换的方法

权利要求书

1.一种SiC外延速率切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，选取偏向11-20方向4°或者8°的硅面碳化硅衬底，将衬底置于SiC外延设备反应室内的石墨基座上；

步骤二，采用氩气对反应室气体进行置换，向反应室通入氢气，逐渐加大氢气流量至60-120L/min，选用氢气或者氩气作为气浮气体推动石墨基座旋转，设置反应室压力为80-200 mbar，将反应室逐渐升温至生长温度，达到生长温度后维持反应室温度5-15分钟，对衬底进行纯氢气刻蚀；

步骤三，向反应室通入硅源和碳源，控制硅源和氢气的流量比Si/H₂小于0.03%，控制进气端碳硅比C/Si≤0.9，并通入n型掺杂源或p型掺杂源，生长高掺缓冲层；

步骤四，提高硅源流量，控制硅源流量增量不高于步骤三中的硅源流量数值，控制进气端0.7≤C/Si≤1.2，并调整n型掺杂源或者p型掺杂源的流量，生长厚度0.05-0.2μm，掺杂浓度和步骤三中生长的高掺缓冲层掺杂浓度相同的外延层；

步骤五：重复步骤四，直至硅源流量、碳源流量改变至生长外延结构中缓冲层所需的设定值；

步骤六：改变掺杂源流量至生长外延结构中外延层所需的设定值，完成外延层的生长；

步骤七：在完成外延结构生长之后，关闭生长源和掺杂源，在氢气气氛中将反应室温度降温至室温，反应室温度达到室温后将氢气排外后，通过氩气对反应室内的气体进行置换，最终用氩气将反应室压力充气至大气压后，开腔取片。

2.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤二中将反应室逐渐升温至生长温度为1600-1700℃。

3.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤三中硅源包括硅烷或三氯硅烷；如果选用硅烷作为主要硅源，为避免硅团簇出现会配合氯化氢一起使用。

4.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤三中碳源包括甲烷、乙烯、乙炔或丙烷中的任意一种。

5. 根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤三中高掺缓冲层的厚度为0.5-5μm，掺杂浓度为1-5E18 cm^-3。

6.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤三中n型掺杂源包括氮气、氨气或磷烷中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤三中p型掺杂源包括三甲基铝或硼烷。

8.根据权利要求1所述的SiC外延速率切换的方法，其特征在于，步骤四中通过调整碳源流量，控制进气端C/Si比数值在0.7-1.2的范围内调整。