[发明专利]超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法及其生长腔室结构

权利要求书

1.超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：该方法在常规的LPCVD外延生长源主进气管路额外增加两个侧进气管路，通过调节两个侧进气管路通入的生长源种类与通入量的大小，结合旋转托盘结构，来调节整个大面积SiC外延层上氛围中的生长源分布，从而调节反应腔室内氛围中的生长源的比例，以调整大面积SiC外延层掺杂浓度与厚度均匀性。

2.根据权利要求1所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：所述主进气管路的通道呈喇叭状，两个侧进气管路连通主进气管路的通道的后端部分，该两个侧进气管路生长源导入口导入的生长源包括有掺杂源、C源、Si源、载气、蚀刻气体，该掺杂源包括N₂、Al(CH₃)₃，C源包括C₂H₄、C₃H₈，Si源包括Si₂H₄、SiHCl₃，载气包括H₂、Ar₂，蚀刻气体包括HCl。

3.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路通入Si源，以提升侧反应腔室氛围中的C源和Si源的比例，降低N型掺杂浓度或提升P型掺杂浓度，从而达到对大面积SiC外延层掺杂浓度均匀性的调整。

4.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路通入C源，以降低反应腔室氛围中的C源和Si源的比例，提升N型掺杂浓度或降低P型掺杂浓度，从而达到对大面积SiC外延层掺杂浓度均匀性的调整。

5.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路同时通入Si源和C源来提升反应腔室氛围中的C源及Si源的浓度，以提升SiC外延层的生长速率，从而达到对大面积SiC外延层生长厚度均匀性的调整。

6.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路通入载气来稀释反应腔室氛围中的C源及Si源的浓度，降低SiC外延层的生长速率，从而达到对大面积SiC外延层生长厚度均匀性的调整。

7.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路通入N源来提升侧的N型掺杂浓度，从而达到对大面积SiC外延层掺杂浓度均匀性的调整；两侧路通入Al源可以提升侧的P型掺杂掺杂浓度，从而达到对大面积SiC外延层掺杂浓度均匀性的调整。

8.根据权利要求2所述的超掺杂均匀性大面积SiC外延层的制备方法，其特征在于：两个侧进气管路通入蚀刻气体以轻微降低SiC外延层的生长速率，从而达到对大面积SiC外延层生长厚度均匀性的微调整。

9.一种超掺杂均匀性大面积SiC外延层生长腔室结构，其特征在于：其包括：

碳化硅LPCVD反应腔室(1)，该碳化硅LPCVD反应腔室(1)外侧设置有用于对其加热的加热组件；

托盘(2)，其位于碳化硅LPCVD反应腔室(1)中，该托盘(2)上设置承载槽(21)以承载一片大面积SiC晶片(22)；

三通导气管路结构(3)，其安装于碳化硅LPCVD反应腔室(1)进气端一侧，该三通导气管路结构(3)由与碳化硅LPCVD反应腔室(1)连通的主导气管路(31)以及两个位于主导气管路(31)两侧且相互隔绝的侧导气管路(32)构成；

三通进气管路结构(4)，其与三通导气管路结构(3)连接，且该三通进气管路结构(4)包括一管主体(41)以及成型于管主体(41)前端的主进气管路(42)和两个分别位于主进气管路(42)两侧的侧进气管路(43)，主进气管路(42)和两个侧进气管路(43)均与管主体(41)内腔连通，该管主体(41)内腔连通主导气管路(31)及侧导气管路(32)；侧进气管路(43)与主进气管路(42)之间通过一斜面连接，以致使主进气管路(42)与管主体(41)内腔形成喇叭状通道，并连通主导气管路(31)及侧导气管路(32)。

10.根据权利要求9所述的一种超掺杂均匀性大面积SiC外延层生长腔室结构，其特征在于：所述主进气管路(42)与主导气管路(31)对应，且主进气管路(42)的尺寸大于主导气管路(31)的尺寸；所述侧进气管路(43)与侧导气管路(32)对应，且侧进气管路(43)的尺寸小于侧导气管路(32)的尺寸。