[发明专利]一种提高有效面积的碳化硅外延片的制备方法

摘要

本发明公开了一种提高有效面积的碳化硅外延片的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将用于外延的碳化硅衬底放置到碳化硅化学气相沉积设备的反应室中；步骤2，控制反应室缓慢达到设定压力和氢气流量，在氢气流中加热反应室至生长温度；步骤3，设置生长条件，开始生长碳化硅外延层；步骤4，缓慢提高反应室氢气流量和气压，在大流量氢气和较高压力气氛下冷却碳化硅衬底；步骤5，待反应室冷却后，抽反应室至高真空或者使用氩气反复置换，最后充填至大气压，取出碳化硅外延片。该制备方法采用不同硅源生长有效减少了最终外延层中浅划痕、三角形、基平面位错等类型的缺陷，提高了外延材料的可用面积。

主权项

1.一种提高有效面积的碳化硅外延片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将用于外延的碳化硅衬底放置到碳化硅化学气相沉积设备的反应室中；步骤2，控制反应室缓慢达到设定压力和氢气流量，在氢气流中加热反应室至生长温度；步骤3，设置生长条件，开始生长碳化硅外延层，包括下述步骤：(3.1)当反应室温度达到生长温度时，保持反应室温度、氢气流量和压力恒定；(3.2)向反应室通入硅源和碳源作为生长源，控制硅源、碳源和氢气的流量比，即硅氢比小于0.02％、碳硅比为0.8～1.2，并通入掺杂源，形成生长厚度为0.5～5μm，掺杂浓度为5E17～2E18cm^‑3的高掺缓冲层；(3.3)将生长源中的硅源更换为含氯硅源，控制含氯硅源、碳源和氢气的流量比，即硅氢比小于0.08％、碳硅比为1～1.5，不进入反应室直接排空，原位氢气刻蚀10～60s；(3.4)向反应室通入生长源和掺杂源，根据生长外延结构设定生长源和掺杂源的具体流量值和生长时间，生长对应外延结构的碳化硅外延层；步骤4，缓慢提高反应室氢气流量和气压，在大流量氢气和较高压力气氛下冷却碳化硅衬底，其中反应室中的氢气流量为生长时氢气流量的1.2倍，反应室中的压力为500‑1000mbar；步骤5，待反应室冷却后，抽反应室至高真空或者使用氩气反复置换，最后充填至大气压，取出碳化硅外延片。