[发明专利]SiC衬底同质外延碳硅双原子层薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种SiC衬底同质外延碳硅双原子层薄膜的方法，其特征在于，方法包括：将加工SiC衬底放置到外延炉中，并将外延炉抽取真空；通入氢气保持气压为100mbar并对外延炉加热，开始对加工SiC衬底开始原位刻蚀；温度保持在1600度，通入SiH4量为3ml/min,C3H8量为1.1ml/min；载气氢气量为4500ml/min，加工SiC衬底在刻蚀图形内角处进行悬臂生长生成SiC外延片，生长出的悬臂为无缺陷的碳硅双原子层结构。本发明SiC衬底同质外延碳硅双原子层薄膜实现了在正轴碳化硅衬底最顶端的刻蚀台面上外延薄的一层完全无缺陷的悬臂，并且有效缩短外延时间并提高薄膜生长面积。

主权项

一种碳化硅SiC衬底同质外延碳硅双原子层薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，将利用正轴4H或6H的原始SiC衬底加工成的加工SiC衬底放置到外延炉中，并将所述外延炉抽取真空；步骤2，当所述外延炉真空度低于6×10‑7mbar时通入氢气保持气压为100mbar并对外延炉加热，当温度达到1600度时氢气开始对所述加工SiC衬底开始原位刻蚀，刻蚀时间保持5分钟以去除所述加工SiC衬底上的表面缺陷；步骤3，将外延炉中的压力控制在100‑200mbar间，温度保持在1600度，通入SiH4量为3ml/min,C3H8量为1.1ml/min；载气氢气量为4500ml/min，在高温、低反应源条件下进行同质外延，表面成核过程将被抑制；步骤4，所述加工SiC衬底在刻蚀图形内角处进行悬臂生长生成SiC外延片，生长出的悬臂为无缺陷的碳硅双原子层结构；生长出的悬臂愈合形成一层碳硅双原子层薄膜覆盖刻蚀所述台面区域；悬臂生长时间为20‑‑40分钟；步骤5，当所述外延炉温度降低到700℃以后，停止通入氢气，并抽取真空到低于1×10‑7mbar；步骤6，向所述外延炉通入流量为12L/min的氩气，使长有碳化硅外延层的所述加工SiC衬底在氩气环境下继续冷却；步骤7，缓慢提高所述外延炉气压到常压，使所述加工SiC衬底自然冷却至室温，取出所述SiC外延片。