[发明专利]一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法

权利要求书

1.一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：4H-SiC晶体的制备：将粘有SiC籽晶和钒的坩埚盖固定在装有经过烧结处理的SiC粉料的坩埚顶部，同时密闭生产室，开启真空机组和温度、真空测量装置，并往生长系统中通入高纯氩气对系统进行纯化，纯化时间为10-15min，纯化完成后，在进行抽真空处理，当生长室的压力低于1×10^-3Pa时，调节加热电源功率，缓慢升温，当上测试孔的温度达到1100℃时，打开氩气阀门，通入氩气，当生长室的压力达到0.8×10⁵Pa时，设定氩气流量为6-8L/min,晶体的生长温度为1925-2300℃，并同时启动自动控制程序，当生长温度稳定后，就开始减小生长室的压力，直至生长室所需的压力达到3-5KPa之间，开始生长，生长16-20h后，关闭真空机组，加大氩气流量，使其保持在12-15L/min，当生长室的压力升高到0.8×10⁵Pa时，减小氩气流量，使其保持在6-8L/min，同时启动降温程序，当生长温度降至室温时，关闭氩气阀门和加热电源，生长结束，得到4H-SiC晶体；

S2：4H-SiC晶体切割：将得到的4H-SiC晶体固定，用多线切割的方法沿X射线定向的4H-SiC晶体衬底方向进行切割，制备出各种衬底表面；

S3：腐蚀成型：在衬底表面上涂光刻胶，使用光刻板进行光刻，其中，光刻板的光刻图形为周期性排布的正方形，使衬底表面上具有周期性排布的正方形光刻胶，采用4ml：75ml：125ml比例的溴、乙二醇和甲醇混合物，腐蚀无光刻胶覆盖的衬底表面，去胶，使得在4H-SiC晶体上具有周期性排布的正方形4H-SiC晶体衬底；

S4：清洗：用4ml：25ml比例的酒精和去离子水的混合液反复清洗腐蚀成型后的4H-SiC晶体衬底，以去除残留的腐蚀4H-SiC晶体；

S5：风干：将清洗完后的4H-SiC晶体衬底风干，风干温度为40-50℃，即可制得4H-SiC晶体衬底。

2.根据权利要求1的一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，其特征在于：所述SiC粉料的烧结方法为：将盛有SiC粉料的石墨坩埚放入到生长室内，密闭生长室，开启真空测量装置，开启真空泵系统抽生长室和气路管道真空，当真空度达到10-20Pa时，开启加热电源，当温度升至1800-1900℃，通入高纯度氩气使气压达到0.8×10⁵Pa，在恒温恒压的条件下烧结1h，关闭加热电源，当生长室温度逐渐降低至室温时，得到烧结后的SiC粉料。

3.根据权利要求1的一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，其特征在于：所述SiC籽晶在正式生长前需要进行粗磨，抛光处理，并采用RCA清洗。

4.根据权利要求3的一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，其特征在于：所述RCA清洗过程包括按1：20的比例将氢氟酸和水混合在一起，制成氢氟酸溶液，将处理后的SiC籽晶放入到按1:1:5比例的盐酸、过氧化氢和去离子水制成的混合液中，15-17min后，取出处理后的SiC籽晶放入热水中，冲水，接着再次放入到10％的氢氟酸溶液中，浸泡5-10s后取出，采用去离子水冲洗20min。

5.根据权利要求1的一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，其特征在于：所述步骤1还包括坩埚净化处理，其包括用王水煮坩埚至王水沸腾，接着通去离子水煮坩埚直至中性为止，在采用无水乙醇脱水后，再在真空干燥箱中去除残余水分和乙醇。