[发明专利]减少外延片表面划痕的方法

摘要

本发明公开了一种减少外延片表面划痕的方法，包括以下步骤：(1)将碳化硅衬底置于碳化硅外延系统反应室内的石墨基座上；(2)利用氩气对反应室内气体进行多次置换，然后向反应室通入氢气，逐渐加大氢气流量至20～40L/min，设置反应室的压力为700～1000mbar，并将反应室逐渐升温至1400～1500℃；(3)到达设定温度后，保持所有参数不变，对碳化硅衬底进行10～60分钟原位氢气刻蚀处理。本发明的方法利用在较低温度、高反应室压力和小流量氢气条件下，采用慢速以及趋于各项同性的氢气刻蚀对衬底进行处理，可以有效减少和弱化衬底表面的划痕，并减少外延层中由划痕所衍生的其他外延缺陷，该方法兼容现有外延工艺，不需要对核心工艺参数进行修改。

主权项

1.一种减少外延片表面划痕的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将碳化硅衬底置于碳化硅外延系统反应室内的石墨基座上；(2)利用氩气对反应室内气体进行多次置换，然后向反应室通入氢气，逐渐加大氢气流量至20～40L/min，设置反应室的压力为700～1000mbar，并将反应室逐渐升温至1400～1500℃；(3)到达设定温度后，保持所有参数不变，对碳化硅衬底进行10～60分钟原位氢气刻蚀处理；(4)原位氢气刻蚀处理完成后，在5分钟内逐渐加大氢气流量至60～120L/min，并降低反应室压力至80～200mbar，并将反应室温度升至生长温度1550～1650℃；(5)达到生长温度后，向反应室通入小流量的硅源和碳源，控制进气端C/Si比为1.05，并通入HCl气体，控制Cl/Si比为2.5；控制硅源和氢气的流量比小于0.03％，并通入掺杂源，生长出厚度为0.5‑2μm，掺杂浓度～1E18cm^‑3的高掺缓冲层；(6)采用线性缓变的方式将生长源和掺杂源的流量改变至生长外延结构所需的设定值，根据常规工艺程序生长外延结构；(7)外延结构生长完成后，关闭生长源和掺杂源，在氢气氛围中将反应室温度降至室温，然后将氢气排出，并通入氩气对反应室气体进行多次置换，并利用氩气将反应室压力提高至大气压，最后开腔取片。