[发明专利]消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法

权利要求书

1.一种消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，包括如下步骤：

步骤1：取一碳化硅衬底，并清洗干净；

步骤2：对衬底的表面进行腐蚀，直至显露缺陷坑；

步骤3：在衬底上制作硅层；

步骤4：升高温度使硅层熔化，使之填满缺陷坑，并使外表面平整；

步骤5：通入碳源，使熔化硅层部分转变成第一碳化硅层；

步骤6：通入碳源，使剩余的熔化硅层部分转变成第二碳化硅层；

步骤7：腐蚀，将剩余的硅层腐蚀掉，留下完整的第一、第二碳化硅层，完成制备。

2.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述衬底的材料为4H-SiC或6H-SiC。

3.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述表面腐蚀是采用熔融碱液，该熔融碱液是KOH或NaOH，或KOH和Na₂O₂的混合物，或NaOH和Na₂O₂的混合物，腐蚀温度为500℃-700℃，腐蚀的时间为1-30分钟。

4.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述硅层的制作工艺为：通入800℃-1350℃的硅源SiH₄，SiH₄采用氢气为载气和稀释气体，其中SiH₄流量为1-10sccm，氢气流量为1-10slm，外延持续时间为1-15分钟，生长压力为1-40Torr。

5.根据权利要求4所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述硅层熔化的工艺为：温度升高到1450℃-1550℃，在氩气氛下保温10-30分钟，所用氩气流量为1-5slm，所用压力为500-760Torr，并使碳化硅衬底旋转，转速为1-10转/分钟。

6.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述生长第一碳化硅层的工艺为：保持衬底旋转，转速为1-10转/分钟，通入氢气，氢气的流量为1-5slm，所用压力为10-760Torr，温度为1550℃-1850℃，通入碳源C2H4或者C₃H₈，流量为100-500sccm，同时通入与衬底掺杂相同类型的掺杂剂，流量为10-50sccm，持续时间为10-30分钟。

7.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述生长第二碳化硅层的工艺为：保持衬底旋转，转速为1-10转/分钟，通入氢气，氢气的流量为1-5slm，所用压力为10-760Torr，温度为1550℃-1850℃，通入碳源C₂H₄或者C₃H₈，流量为100-500sccm，持续时间为10-100分钟。

8.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述剩余硅层的腐蚀工艺为：保持碳化硅衬底旋转，转速为1-10转/分钟，所用氢气流量为1-5slm，所用压力为10-760Torr，温度为1550℃-1850℃，通入HCl气体，流量为100-500sccm，持续时间为10-100分钟。

9.根据权利要求1所述的消除碳化硅外延面穿通缺陷的方法，其中所述剩余硅层的腐蚀工艺为：将碳化硅衬底浸泡在体积比为1∶1的HF和HNO₃的混合溶液中5-30分钟。