[发明专利]一种PECVD石墨舟碳化硅饱和处理工艺

权利要求书

1.一种PECVD石墨舟碳化硅饱和处理工艺，其特征在于：

第一步，开始：此时PECVD机炉管为待机状态，设定温度450-520℃；

第二步，充氮：向PECVD机炉管内充氮气N2为10000-20000sccm，持续60-80s，使PECVD机炉管回到常压状态；

第三步，开炉门：打开炉门，将石墨舟放入PECVD机炉管内；

第四步，关炉门：关闭炉门，准备开始工艺；

第五步，慢抽：石墨舟在PECVD机炉管内完全置于密闭空间后，对密闭空间内开始慢抽提供真空环境，压力设置为0Pa，时间200-300s；

第六步，升温：使PECVD机炉管内的温度上升到450-520℃，时间60-120s；

第七步，恒温：使PECVD机炉管内的温度保持在450-520℃，时间200-400s；

第八步，恒压：向PECVD机炉管内通入甲烷CH4为3000-7000sccm，压力200-250Pa，为下一步预沉积做准备，提前达到恒压状态；

第九步，预沉积：继续向PECVD机炉管内通入氨气NH3为3000-7000sccm，压力200-250Pa，功率8000-1000W，无效脉宽70-100，有效脉宽4-6，时间是200-400s，该步骤主要是利用氨气NH3电离的离子动能对石墨舟表面为清洁效果，完成石墨舟表面预处理；

由于对石墨舟饱和沉积所需时间较长，需要在6000-9000s，因此将该沉积步骤分成三次执行，才能够在石墨舟表面填补沉积饱和后形成稳定的碳化硅SiC膜层，每次2000-3000s，每次执行具体步骤如下：

第一次执行：

第十步，抽真空：时间10-100s，压力设置0Pa；

第十一步，恒压，为下一步沉积做准备，提前达到恒压状态，向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-8000sccm，压力200-250Pa，时间是10-40s；

第十二步，沉积碳化硅膜层：向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-9000sccm，压力200-250Pa，功率9000-12000W，无效脉宽70-100，为效脉宽4-6，持续2000-3000s，SiH4和甲烷CH4电离后，等离子体相互结合生成碳化硅SiC和氢气H2，在石墨舟表面第一次填补沉积饱和后形成碳化硅SiC膜层；

第二次执行：

第十三步，抽真空：时间10-100s，压力设置0Pa；

第十四步，恒压：为下一步沉积做准备，提前达到恒压状态，向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-8000sccm，压力200-250Pa，时间是10-40s；

第十五步，沉积碳化硅膜层：向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-9000sccm，压力200-250Pa，功率9000-12000W，无效脉宽70-100，为效脉宽4-6，持续2000-3000s，SiH4和甲烷CH4电离后，等离子体相互结合生成碳化硅SiC和氢气H2，在石墨舟表面第二次填补沉积饱和后形成碳化硅SiC膜层；

第三次执行：

第十六步，抽真空：时间10-100s，压力设置0Pa；

第十七步，恒压，为下一步沉积做准备；提前达到恒压状态，向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-8000sccm，压力200-250Pa，时间是10-40s；

第十八步，沉积碳化硅膜层：向PECVD机炉管内通入SiH4为700-900sccm，甲烷CH4为7000-9000sccm，压力200-250Pa，功率9000-12000W，无效脉宽70-100，为效脉宽4-6，持续2000-3000s，SiH4和甲烷CH4电离后，等离子体相互结合生成碳化硅SiC和氢气H2，至此，三次执行完成，在石墨舟表面填补沉积饱和后形成稳定的碳化硅SiC膜层；

第十九步，抽真空：设置压力为0Pa，时间是60-120s；

第二十步，充氮气N2：时间60-90s，压力为0Pa，向PECVD机炉管内通入氮气N2为10000-20000sccm，此时通入氮气N2主要为清洗管道，避免管道和PECVD机炉管内为硅烷、甲烷CH4残留；

第二十一步，抽真空：设置压力为0Pa，时间是60-120s，将管道内剩余的氮气N2抽走，保证管内干净没为气体残留；

第二十二步，充氮气N2回常压：时间60-90s，向PECVD机炉管内通入氮气N2为10000-20000sccm；使PECVD机炉管内压力与外界平衡，为下一步开炉门准备；

第二十三步，开炉门，准备取舟，时间15-30s；

第二十四步，取舟：将已完成达到设定标准的内外表面沉积有稳定的碳化硅SiC膜层的石墨舟从PECVD机炉管内取出，时间60-120s；

第二十五步，关炉门：时间10-20s，工艺结束，整体工艺运行时间：130-180分。