[发明专利]一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法

说明书

本发明公开了一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，包括如下步骤：4H‑SiC晶体的制备；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；腐蚀成型；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；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，本发明的优点在于，采用4H‑SiC作为籽晶，以C面作为生长面，通过降低生长压强，可以成功的制备出质量较高的4H‑SiC晶体，同时4H‑SiC籽晶在生长之初，加入了一定量的钒，通过掺入钒，补偿浅施主氮，可以有效的提升4H‑SiC晶体的电阻率。

技术领域

本发明涉及衬底制备技术领域，具体为一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法。

背景技术

目前，氮化物衬底材料的研究与开发增大字体复位宽带隙的GaN基半导体在短波长发光二极管、激光器和紫外探测器，以及高温微电子器件方面显示出广阔的应用前景；对环保，其还是很适合于环保的材料体系。半导体照明产业发展分类所示的若干主要阶段，其每个阶段均能形成富有特色的产业链。世界各国现在又投入了大量的人力、财力和物力，以期望取得GaN基高功率器件的突破，并且居于此领域的制高点。GaN、AlN、InN及其合金等材，是作为新材料的GaN系材料。对衬底材料进行评价要就衬底材料综合考虑其因素，寻找到更加合适的衬底是发展GaN基技术的重要目标。评价衬底材料要综合考虑衬底与外延膜的晶格匹配、衬底与外延膜的热膨胀系数匹配、衬底与外延膜的化学稳定性匹配、材料制备的难易程度及成本的高低的因素。但是现有的衬底的使用寿命短，电阻率低。

本发明将针对上述不足，发明提出一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用PVT法制备电子器件衬底的方法，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；