[发明专利]N型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法有效

专利信息
申请号: 201210077366.X 申请日: 2012-03-22
公开(公告)号: CN102610500A 公开(公告)日: 2012-07-25
发明(设计)人: 王悦湖;张晓朋;张玉明;杨阳 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H01L21/205 分类号: H01L21/205
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 王品华;朱红星
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 掺杂 碳化硅 薄膜 外延 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种N型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法,包括如下步骤:

(1)把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)当反应室温度到达到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,对衬底进行原位刻蚀,时间为10~30min;

(4)设置反应室气压为100~700mbar,温度1580℃,在10~20L/min的氢气流中加入SiH4、C3H8和用作掺杂源的N2,通入反应室,生长掺杂浓度在1×1019cm-3以上的重掺杂外延层,其中加入的SiH4流量为15~24mL/min,C3H8流量在5~8mL/min,N2流量为2000mL/min;

(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。

2.根据权利要求1所述方法,其中所述步骤(4)中的SiH4和C3H8的流量,其比值C3H8/SiH4控制在1/3~1/2之间。

3.一种N型重掺杂碳化硅薄膜外延制备方法,包括如下步骤:

1)把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;

3)当反应室温度到达到1580℃后,保持温度恒定,继续保持反应室气压和通入的氢气流不变,对衬底进行原位刻蚀,时间为10~30min;

4)设置反应室气压为100~700mbar,温度1580℃,在10~20L/min的氢气流中加入SiH4、C3H8和用作掺杂源的N2,通入反应室,生长掺杂浓度在1×1019cm-3以上的重掺杂外延层,其中加入的SiH4流量为15~24mL/min,C3H8流量在5~8mL/min,N2流量为2000mL/min;

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。

4.根据权利要求3中所述方法,其中所述步骤4)中的SiH4和C3H8的流量,其比值C3H8/SiH4控制在1/3~1/2之间。

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