[发明专利]一种低温制备碳化硅外延用衬底的方法

说明书

本发明提供了一种低温制备超薄碳化硅外延用衬底的方法，包括如下步骤：S1、在基底表面涂履碳化硅层，得到第一结构体；S2、将所述第一结构体加热至800～1000℃，得到第二结构体；S3、将所述第二结构体中加热后的碳化硅层的表面同时进行刻蚀和光照催化，得到第三结构体；所述刻蚀的气体为氯化氢、H₂、SF₆和O₂；S4、将所述第三结构体中刻蚀和光照催化后的碳化硅层的表面进行激光脉冲冲击，得到第四结构体；S5、将所述第四结构体进行后处理，得到碳化硅外延用衬底。本发明对碳化硅层光照催化并配合氯化氢、H₂、SF₆和O₂刻蚀，加速衬底活性，能低温快速流化；激光脉冲冲击，使衬底表面的杂质快速移除，降低衬底厚度。

技术领域

本发明属于碳化硅外延衬底技术领域，具体涉及一种低温制备碳化硅外延用衬底的方法。

背景技术

碳化硅外延片是指在一定条件下，将碳化硅材料分子有规则排列，定向生长在外延衬底上。

目前，常用的采用的外延衬底为碳化硅外延衬底。碳化硅外延衬底在制备时普遍采用高温制备，例如化学气相沉积(CVD)技术需在2000℃左右制备，高温升华法需在2400℃左右制备，液相外延法需在1600℃左右制备，这些制备方法有可能因为温度过高致使制作而成的衬底内部的内应力较大，影响后期使用；并且制备得到的衬底厚度普遍较厚，平均厚度超过20μm，阻碍了碳化硅外延衬底的发展应用。

因此，为满足发展的需求，需要提供一种低温制备超薄碳化硅外延用衬底的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温制备超薄碳化硅外延用衬底的方法。本发明提供的方法能够在低温下制备碳化硅外延用衬底，且制备得到的碳化硅外延用衬底平均厚度降低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种低温制备超薄碳化硅外延用衬底的方法，包括如下步骤：

S1、在基底表面涂履碳化硅层，得到第一结构体；

S2、将所述第一结构体加热至800～1000℃，得到第二结构体；

S3、将所述第二结构体中加热后的碳化硅层的表面同时进行刻蚀和光照催化，得到第三结构体；所述刻蚀的气体为氯化氢、H₂、SF₆和O₂；

S4、将所述第三结构体中刻蚀和光照催化后的碳化硅层的表面进行激光脉冲冲击，得到第四结构体；

S5、将所述第四结构体进行后处理，得到碳化硅外延用衬底。

优选地，所述步骤S1中的基底为单晶结构体。

优选地，所述步骤S1中的基底的厚度至少为150μm。

优选地，所述步骤S1中在涂覆碳化硅层前还包括对基底表面进行抛光处理。

优选地，所述抛光处理后基底表面的粗糙度数值小于Ra0.05。

优选地，所述步骤S2中加热的时间不超过5min。

优选地，所述步骤S3中SF₆与O₂的流量比小于0.020％。

优选地，所述步骤S4中激光脉冲的照射频率为8～10Hz，脉冲次数为1300～1800。

优选地，所述步骤S5中的后处理为采用酸溶液对第四结构体进行浸泡处理。

优选地，所述浸泡处理的时间为5～10min。