[发明专利]一种利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法

说明书

本发明提供了一种利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法，包括步骤：A.把石墨载盘放入碳化硅外延生长设备的外延生长室；B.把石墨载盘升温至第一预设温度，保持外延生长室压力为第一预设压力，以氢气为载气通入硅源和碳源，使之在石墨载盘上发生化合反应并沉积形成SiC涂层；第一预设温度为1550℃～1750℃，第一预设压力为150托～250托；C.保持通入氢气并关闭硅源和碳源，将温度降低至第二预设温度，该第二预设温度为600℃～800℃；D.重复预设次数的步骤B、C；E.将温度降至第二预设温度以下时关闭氢气，继续降温至室温；F.取出石墨载盘。该方法可降低涂层的制备成本并提高石墨载盘的使用寿命。

技术领域

本发明涉及涂层制备技术领域，尤其涉及一种利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法。

背景技术

碳化硅外延生长是指在碳化硅衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。生长外延层的方法有多种，其中最常用的是气相外延工艺，具体是把衬底放在反应室内加热，并通入含硅反应气体进行高温反应，使含硅反应气体还原或热分解，所产生的硅原子在衬底片表面上外延生长。

一般的碳化硅外延生长设备中，在进行SiC的外延生长过程中，衬底片通常是放置在石墨载盘上的，为了提高外延生长环境的洁净程度，避免石墨载盘自身在高温环境下析出杂质元素，需要用涂层将石墨载盘覆盖。

现有的石墨载盘上一般是涂覆TaC涂层的，虽然其具有耐高温且稳定的优点，但是需要使用专用的涂层制备设备，且原料昂贵，因此制备成本高；另外，TaC涂层与石墨载盘结合不够牢固，容易在热循环中脱落。

为此，如果用SiC涂层替代TaC涂层作为石墨载盘上的表面涂层，由于SiC本身也是高温稳定的，且与石墨材质可以牢靠结合，可以经受更多的热循环次数而不会开裂或者脱落，那么可以提高石墨载盘的使用寿命；而且制备SiC涂层的原料价格较低，可降低制备成本，如果能够使用现成碳化硅外延生长设备进行制备，那么还可以进一步降低成本。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法，包括步骤：

A.把石墨载盘放入碳化硅外延生长设备的外延生长室；

B.把石墨载盘升温至第一预设温度，保持外延生长室压力为第一预设压力，以氢气为载气通入硅源和碳源，使之在石墨载盘上发生化合反应并沉积形成SiC涂层；第一预设温度为1550℃～1750℃，第一预设压力为150托～250托；

C.保持通入氢气并关闭硅源和碳源，将温度降低至第二预设温度，该第二预设温度为600℃～800℃；

D.重复预设次数的步骤B、C；

E.将温度降至第二预设温度以下时关闭氢气，继续降温至室温；

F.取出石墨载盘。

所述的利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法中，在步骤A之前还包括步骤：

A1.在石墨载盘上表面开设用于放置衬底片的定位槽。

所述的利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法中，所述第一预设温度为1650℃。

所述的利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法中，所述第一预设压力为200托。

所述的利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法中，所述第二预设温度为700℃。

所述的利用碳化硅外延生长设备制备载盘涂层的方法中，步骤D中，所述预设次数为2次～3次。