[发明专利]一种混合生长源的碳化硅生长方法

摘要

本发明公开了一种混合生长源的碳化硅生长方法，介绍了混合生长源的生长工艺以及混合生长源等效分子式的计算方法。采用混合生长源，可以实现对生长源的耗尽方式的精细调节。通过改变混合生长源的比例，可以调节生长源的耗尽分布，避免进气端以及出气端富硅沉积物的形成，有效延长反应室备件使用寿命；同时采用混合生长源，可以提高生长源耗尽分布中线性耗尽区域的比例，使外延生长具有更宽的工艺窗口，易于实现理想的外延片内均匀性。工艺兼容于常规的SiC外延工艺，适用于现有商业化的单片以及多片式外延炉，具有较高的推广价值。

主权项

1.一种混合生长源的碳化硅生长方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1） 选取偏向<11-20>方向4°或者8°的硅面碳化硅衬底，将衬底置于石墨基座内；/n2） 将石墨基座放入反应室内，利用氩气置换空气后，将反应室抽至真空后向反应室通入氢气，保持H₂流量60~120L/min，系统升温至生长温度1500-1680℃后，维持生长温度1~10分钟，对衬底进行原位氢气刻蚀；/n3) 向反应室通入小流量硅源和碳源，其中硅源和氢气流量比控制为小于0.025%，辅以较低的进气端C/Si比，通入氮气，生长厚度为0.5-20 μm，掺杂浓度为1~2E18cm^-3的n型缓冲层；/n4）采用线性缓变的方式将生长源及掺杂源的流量改变至生长外延结构所需的设定值，根据工艺程序生长外延结构；/n5）在完成外延结构生长之后，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外后，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，/n其中在以上步骤中所用的硅源或者碳源中的一种或者两种为混合型前驱物，所述较低的C/Si≤1比为C/Si≤1，C/Si比采用混合生长源的等效分子式C_aH_bR_c和Si_dH_eR_f进行计算，其中以上所述比值均为原子数比，并且在等效分子式中，C为碳，Si为硅，H为氢，R为除碳、硅、氢外的其他元素并且在该两个分子式之间以及在一个分子式中R所代表的元素可相同或不同，a、d都大于0，b、c和e、 f不小于0。/n