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申请/专利权人：江苏汉印机电科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种降低碳化硅同质外延片表面粗糙度的外延方法，步骤包括：将碳化硅衬底放在石墨托盘凹槽处，将石墨托盘放入反应腔的石墨基座上；利用惰性气体对反应腔内进行多次充抽，排空完毕后，设定主氢气量为10‑40slm，腔体压力50mbar‑100mbar；将反应腔体内的温度升温到第一预设温度1450‑1550℃，并且控制托盘旋转维持0.6‑1.5sr，原位炉内退火5‑10min；随后继续升温到第二预设温度1550‑1750℃，同时增加氢气流量至80‑120slm，升到第二预设温度时，配合流量碳源硅源，维持刻蚀时间5‑30min；刻蚀结束后，利用外延生长工艺，通入碳源和硅源进行CSi比较低的缓冲层生长2‑10min；缓冲层结束后，进行二次刻蚀，刻蚀时间维持0‑5min；刻蚀结束后，保持合适CSi比生长0‑5min；继而更改碳源硅源源量至转为较高碳硅比的外延层生长。

主权项：1.一种降低碳化硅同质外延片表面粗糙度的外延方法，其特征在于，所述方法包括：S1：将碳化硅衬底放在石墨托盘凹槽处，将石墨托盘放入反应腔的石墨基座上，关闭舱门；S2：利用惰性气体对反应腔内进行多次充抽，排空完毕后，设定主氢气量为10-40slm，腔体压力50mbar-100mbar；S3：将反应腔体内的温度升温到第一预设温度1450-1550℃，并且控制托盘旋转维持0.6-1.5sr，原位炉内退火5-10min；S4：随后继续升温到第二预设温度1550-1750℃，同时增加氢气流量至80-120slm，升到第二预设温度时，配合流量碳源硅源，维持刻蚀时间5-30min；S5：刻蚀结束后，利用外延生长工艺，通入碳源和硅源进行CSi比较低的缓冲层生长2-10min；S6：缓冲层结束后，进行二次刻蚀，刻蚀时间维持0-5min；刻蚀结束后，保持合适CSi比生长0-5min，继而更改碳源硅源源量至转为较高碳硅比的外延层生长；所述步骤S3中，升温到第一预设温度且低于外延温度时，原位炉内刻蚀5-10min；所述步骤S4中，到达第二预设温度后，同时佐以不高于10sccm碳源调整刻蚀速率，使刻蚀速率不低于0.02μmmin；所述步骤S5中，利用生长工艺，整体外延由缓冲层和外延层组成，刻蚀结束后转入缓冲层生长，利用质量流量控制器MFC控制通入不高于50sccm的乙烯，控制碳源通入速率；同时将鼓泡器的温度设定为13-25℃，压力在500mbar-800mbar，通过质量流量控制器MFC控制载气氢气进入鼓泡器，带出气态的三氯氢硅，紧接着通过流量压力控制器FPC去控制进入反应室三氯氢硅的组分和流速，进行较低CSi比不高于0.8缓冲层生长，保持不高于0.15μmmin生长速率，利用N型掺杂源氮气进行掺杂，使其掺杂浓度为1-7E18cm-3，生长厚度为0.5-3.5μm；所述步骤S6中，转为外延层生长，利用质量流量控制器MFC控制通入不高于200sccm的乙烯，从而控制碳源通入速率；同时将鼓泡器的温度设定为13-25℃，压力在500mbar-800mbar，通过质量流量控制器MFC控制载气氢气进入鼓泡器，带出气态的三氯氢硅，紧接着通过流量压力控制器FPC去控制进入反应室三氯氢硅的组分和流速，进行较高CSi比不低于1的外延层生长，保持不低于0.25μmμm生长速率，利用N型掺杂源氮气进行掺杂，使其掺杂浓度为1-8E15cm-3，生长厚度为10-60μm；通入鼓泡器内部的氢气流量在30-150sccm，进入腔体压力为1500-2500mbar，实际通入腔体的三氯氢硅含量为30-150sccm；实际通入腔体的乙烯含量为10-50sccm。

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