【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳化硅外延结构，具体涉及一种碳化硅外延结构的制备方法。
技术介绍
1、碳化硅(sic)作为第三代半导体材料，具有大的禁带宽度、优良的稳定性、高热导率、高临界击穿场强、高饱和电子漂移速度等优良特性，在高温、高频、大功率和强辐射电力电子器件等领域得到广泛的应用。
2、碳化硅外延结构通常采用cvd(化学气相沉积)法进行同质外延生长，由于衬底是超高浓度掺杂，外延层是低浓度掺杂，通常在衬底与外延层之间生长掺杂浓度介于衬底与外延层之间的缓冲层，改善外延层质量。
3、在进行外延层生长的过程中，在达到气体反应裂解温度时，硅源、碳源和掺杂气体氮气会分别裂解成硅原子、碳原子与氮原子，经过一系列的气相反应后会在缓冲层表面生成碳化硅外延层。但是目前的生长方法依然存在氮掺杂浓度不均匀、进而导致外延结构质量差的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种碳化硅外延结构的制备方法，本专利技术提供的方法提高氮掺杂浓度的均一性，进而提高碳化硅外延结构的质量。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种碳化硅外延结构的制备方法，包括以下步骤：
4、将碳化硅衬底置于反应腔室中，向反应腔室中通入碳源、硅源和氮气，采用垂直气流方向外延生长方式，在所述碳化硅衬底的表面依次生长碳化硅缓冲层和碳化硅外延层，得到所述碳化硅外延结构；
5、所述生长碳化硅外延层时，气体喷头的内圈、中圈和外圈的硅碳比分别为1
6、优选的，所述碳源包括丙烷；所述硅源包括硅烷。
7、优选的，所述生长碳化硅缓冲层的条件包括：温度为1620~1650℃，气体喷头的内圈、中圈和外圈的硅碳比分别为1.75~1.95、1.58~1.78和1.4~1.6；
8、生长压力为15kpa，时间为15~120s。
9、优选的，所述碳化硅缓冲层的厚度为0.1~1μm。
10、优选的，所述生长碳化硅外延层时，所述硅源的总通入量为400sccm，气体喷头的内圈、中圈和外圈中硅源的通入量分别为60sccm、140sccm和200sccm；
11、所述碳源的总通入量为250~286sccm，气体喷头的内圈、中圈和外圈中碳源的通入量分别为32.4~36.3sccm、84.3~95.9sccm和133.3~153.8sccm。
12、优选的，所述生长碳化硅外延层的温度为1580~1620℃，生长压力为15kpa。
13、优选的，所述碳化硅外延层的厚度为5~200μm。
14、优选的，所述氮气的流量为1~800sccm。
15、优选的，所述生长前，还包括对所述碳化硅衬底进行预处理；
16、所述预处理包括依次进行清洗和刻蚀。
17、本专利技术提供了一种碳化硅外延结构的制备方法，包括以下步骤：将碳化硅衬底置于反应腔室中，向反应腔室中通入碳源、硅源和氮气，采用垂直气流方向外延生长方式，在所述碳化硅衬底的表面依次生长碳化硅缓冲层和碳化硅外延层，得到所述碳化硅外延结构；所述生长碳化硅外延层时，气体喷头的内圈、中圈和外圈的硅碳比分别为1.65~1.85、1.46~1.66和1.3~1.5。本专利技术通过调控外延层生长过程中的硅碳比，使得在外延层生长的过程中，形成不同的背景浓度，进而实现调控不同分区中的氮掺杂浓度的目的，提高氮掺杂浓度的均一性，进而提高碳化硅外延结构的质量。
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1.一种碳化硅外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源包括丙烷；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长碳化硅缓冲层的条件包括：温度为1620~1650℃，气体喷头的内圈、中圈和外圈的硅碳比分别为1.75~1.95、1.58~1.78和1.4~1.6；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅缓冲层的厚度为0.1~1μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长碳化硅外延层时，所述硅源的总通入量为400sccm，气体喷头的内圈、中圈和外圈中硅源的通入量分别为60sccm、140sccm和200sccm；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长碳化硅外延层的温度为1580~1620℃，生长压力为15KPa。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅外延层的厚度为5~200μm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮气的流量为1~800sccm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长前，还包括对所述碳化硅衬底进行预处理；
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源包括丙烷；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长碳化硅缓冲层的条件包括：温度为1620~1650℃，气体喷头的内圈、中圈和外圈的硅碳比分别为1.75~1.95、1.58~1.78和1.4~1.6；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅缓冲层的厚度为0.1~1μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生长碳化硅外延层时，所述硅源的总...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈威佑，宣融，胡智威，
申请(专利权)人：南京百识电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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