[发明专利]一种减少碳化硅外延薄膜中缺陷的方法

摘要

本发明是一种减少碳化硅外延薄膜中缺陷的方法，是在水平热壁式化学气相沉积（CVD）设备中进行，包括1）衬底准备：选取偏向<11-20>方向4°的0001硅面碳化硅衬底；2）生长前烘烤：准备好的样品送至反应室之后，通入气体之前，使用射频感应加热反应室；3）原位刻蚀：使用改良的氢气H2原位刻蚀技术对衬底进行生长前表面预处理；4）外延生长：当温度升温至外延生长温度时开始生长碳化硅薄膜。优点：采用本方法可以有效减少基于偏向<11-20>方向4°的(0001)硅面碳化硅衬底上外延薄膜中存在的缺陷，提高了外延薄膜的质量。本发明方法简单易行，外延工艺重复性和一致性好，外延薄膜质量高，适合规模生产。

主权项

一种减少在偏向<11‑20>方向4°的0001硅面碳化硅衬底上外延生长的碳化硅薄膜中缺陷的外延生长方法，在水平热壁式化学气相沉积（CVD）设备中进行，其特征是该方法包括如下工艺步骤：1）衬底准备：选取偏向<11‑20>方向4°的0001硅面碳化硅衬底，并对其进行标准清洗待用；2）生长前烘烤：准备好的样品送至反应室之后，通入气体之前，使用射频感应加热反应室，射频功率为5～6KW，处理时间为10～20 min，升温至150～250℃；3）原位刻蚀：使用氢气H2原位刻蚀对衬底进行生长前表面预处理，H2的流量为60～90L/min，反应室压力为80～150mbar，升温至外延生长温度之上10～20℃，恒温5～15 min，降温至外延生长温度，降温时间为10 min；4）外延生长：当温度升温至外延生长温度时开始生长碳化硅薄膜，生长源为硅烷SiH4和丙烷C3H8，生长温度为1550～1580℃，生长压力为80～150mbar，氮气N2和三甲基铝TMA分别作为N型和P型掺杂剂。