[发明专利]P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法有效

专利信息
申请号: 201210077304.9 申请日: 2012-03-22
公开(公告)号: CN102592976A 公开(公告)日: 2012-07-18
发明(设计)人: 王悦湖;杨阳;张玉明;张晓朋 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H01L21/04 分类号: H01L21/04
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 王品华;朱红星
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法,主要解决现有技术无法实现碳化硅高质量重掺杂的问题,其实现步骤是:先将碳化硅衬底放入反应室;在氢气流中加热反应室,当温度达到1400℃后,在氢气流中加入C3H8;当温度达到1580℃后,对衬底进行原位刻蚀10~30min;其后保持反应室温度1580℃,气压100mbar,在20L/min的氢气流中加入流量为15~24mL/min的SiH4,流量为5~10mL/min的C3H8和流量为3.2×10-5mol/min的三甲基铝,生长外延层;生长结束后,在氢气流中冷却;最后向反应室充入氩气至常压。本发明制备的碳化硅外延层掺杂浓度在4×1019cm-3~4.6×1019cm-3,掺杂均匀,表面平整,可用于制作碳化硅器件。
搜索关键词: 掺杂 碳化硅 薄膜 外延 制备 方法
【主权项】:
一种P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法,包括如下步骤:(1)将碳化硅衬底放置到碳化硅CVD设备的反应室中,将反应室抽成真空;(2)保持反应室气压为100mbar,在20L/min的氢气流中,使用加热源逐渐加热衬底,使其温度缓缓上升,当温度超过1400℃后,在氢气流中加入流量为5~10mL/min的C3H8;(3)当反应室温度达到1580℃后,保持温度恒定,继续保持反应室气压和氢气流中加入的C3H8流量不变,采用H2与C3H8的混合气体对衬底进行10~30min的原位刻蚀;(4)保持反应室气压和温度恒定,在10~20L/min的氢气流中加入流量为15~24mL/min的SiH4和流量为5~10mL/min的C3H8,并通入反应室;将液态三甲基铝放置于鼓泡器中用作掺杂源,将10ml/min的H2通入鼓泡器中,使H2携带流量为3.2×10‑5mol/min的三甲基铝通入反应室中,生长掺杂浓度为4×1019cm‑3~4.6×1019cm‑3的重掺杂外延层;(5)当达到设定的外延生长时间后,停止生长,在反应室继续通入氢气,使衬底片在氢气流中降温;(6)当温度降低到700℃以下后,再次将反应室抽成真空,然后缓慢充入氩气,使衬底片在氩气环境下自然冷却到室温。
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