P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法

摘要

本发明公开了一种P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法，主要解决现有技术无法实现碳化硅高质量重掺杂的问题，其实现步骤是：先将碳化硅衬底放入反应室；在氢气流中加热反应室，当温度达到1400℃后，在氢气流中加入C3H8；当温度达到1580℃后，对衬底进行原位刻蚀10～30min；其后保持反应室温度1580℃，气压100mbar，在20L/min的氢气流中加入流量为15～24mL/min的SiH4，流量为5～10mL/min的C3H8和流量为3.2×10-5mol/min的三甲基铝，生长外延层；生长结束后，在氢气流中冷却；最后向反应室充入氩气至常压。本发明制备的碳化硅外延层掺杂浓度在4×1019cm-3～4.6×1019cm-3，掺杂均匀，表面平整，可用于制作碳化硅器件。

主权项

一种P型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法，包括如下步骤：(1)将碳化硅衬底放置到碳化硅CVD设备的反应室中，将反应室抽成真空；(2)保持反应室气压为100mbar，在20L/min的氢气流中，使用加热源逐渐加热衬底，使其温度缓缓上升，当温度超过1400℃后，在氢气流中加入流量为5～10mL/min的C3H8；(3)当反应室温度达到1580℃后，保持温度恒定，继续保持反应室气压和氢气流中加入的C3H8流量不变，采用H2与C3H8的混合气体对衬底进行10～30min的原位刻蚀；(4)保持反应室气压和温度恒定，在10～20L/min的氢气流中加入流量为15～24mL/min的SiH4和流量为5～10mL/min的C3H8，并通入反应室；将液态三甲基铝放置于鼓泡器中用作掺杂源，将10ml/min的H2通入鼓泡器中，使H2携带流量为3.2×10‑5mol/min的三甲基铝通入反应室中，生长掺杂浓度为4×1019cm‑3～4.6×1019cm‑3的重掺杂外延层；(5)当达到设定的外延生长时间后，停止生长，在反应室继续通入氢气，使衬底片在氢气流中降温；(6)当温度降低到700℃以下后，再次将反应室抽成真空，然后缓慢充入氩气，使衬底片在氩气环境下自然冷却到室温。