[发明专利]一种降低SiC外延层中三角形缺陷的方法

权利要求书

1.一种降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，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，向反应室通入氢气并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，刻蚀完成后向反应室通入氯基硅源和碳源，控制硅源和氢气的流量比Si/H₂＜0.03%，控制进气端碳硅比C/Si≤0.9，并通入n型掺杂源或者p型掺杂源，生长缓冲层一；

步骤四，保持步骤二中的生长温度、反应室压力、氢气流量，步骤三中的碳源流量以及掺杂源流量不变，将氯基硅源切换为硅烷，但保持Si/H₂和C/Si不变，生长缓冲层二；

步骤五，保持步骤四中的生长温度、反应室压力、氢气流量不变，将硅烷切换为氯基硅源，采用线性缓变的方式将硅源流量、碳源流量和掺杂源的流量改变至生长外延结构所需的设定值，根据常规工艺程序生长外延结构；

步骤六，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并将氢气排外后，通过氩气对反应室内的气体进行置换，然后用氩气将反应室压力充气至大气压。

2.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，其特征在于，步骤二中反应室逐渐升温至生长温度为1650-1700℃，达到生长温度后维持反应室温度5~15分钟。

3.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，其特征在于，步骤三中氯基硅源包括二氯氢硅、三氯氢硅或四氯氢硅中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，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中。

5.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，其特征在于，步骤三中生长缓冲层一的厚度为0.5-2μm，掺杂浓度为1-5E18cm^-3。

6.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，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所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，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所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，其特征在于，步骤四中生长缓冲层二的厚度为0.5-2μm，掺杂浓度为1-5E18 cm^-3。

9.根据权利要求1所述的降低SiC外延层中三角形缺陷的方法，其特征在于，步骤四和步骤二采用相同的生长温度1650-1700℃，在该温度窗口下，采用硅烷作为主要硅源生长的缓冲层具有台阶聚束的形貌，而采用氯基硅源作为主要硅源生长缓冲层不具有台阶聚束形貌。