[发明专利]一种提高碳化硅外延片片内p型掺杂浓度均匀性的方法

摘要

本发明公开了一种提高碳化硅外延片片内p型掺杂浓度均匀性的方法，以化学汽相淀积生长技术为基础，在基座气浮气体中加入少量硅源、碳源、氯化氢以及三甲基铝等，再通过气浮气体作为载气将少量的工艺气体推至石墨基座边缘，以微调衬底边缘的p型掺杂效率。本发明有效降低外延片由于非线性耗尽带来的边缘点与中心点的掺杂浓度的偏差，在不改变关键工艺参数的前提下，有效优化了外延片的片内掺杂浓度均匀性。该工艺兼容于常规的SiC外延工艺，具有较高的推广价值。

主权项

1.一种提高碳化硅外延片片内p型掺杂浓度均匀性的方法，其特征在于：包括步骤：(1)将硅面碳化硅衬底置于碳化硅外延系统反应室内的石墨基座上；(2)采用氩气对反应室气体进行多次置换，向反应室通入氢气，逐渐加大氢气流量至60～120L/min，设置反应室压力为80～200mbar，将反应室逐渐升温至生长温度1550～1700℃，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；(3)向反应室通入小流量硅源和碳源，控制硅源和氢气的流量比小于0.03％，并通入p型掺杂源三甲基铝，生长厚度为0.5‑5μm，掺杂浓度为1～5E18cm‑3的高掺缓冲层；(4)采用线性缓变的方式将硅源、碳源和p型掺杂源的流量改变至生长外延结构所需的设定值，并根据该工艺条件下典型外延片掺杂浓度沿衬底直径方向的分布方式选择加入气浮气体中的工艺气体的类型；(5)完成外延结构生长后，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后将氢气排出后，通过氩气对反应室内的气体进行多次置换，最终用氩气将反应室压力充气至大气压后，开腔取片。