System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法技术_技高网

一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法技术

技术编号:41215473 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-09 23:37
本申请提供了一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,属于化学气相沉积技术领域。此方法包括以下步骤:S1、将基底清理干净,放置于化学气相沉积室内;S2、对化学气相沉积室抽真空,然后用惰性气体清洗化学气相沉积室;S3、当室内温度达到预定沉积温度时,通入甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气形成三元混合气体,通过调整甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气的流量值,在预定沉积温度下沉积形成具有均质微结构的碳化硅膜。与仅仅使用甲基三氯硅烷进行化学气相沉积相比,通过使用甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气三元混合气体进行化学气相沉积,得到的碳化硅膜的沉积均质度提升了20%,对碳化硅膜的微结构实现了更加均质、精密的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学气相沉积,具体涉及一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法


技术介绍

1、作为第三代半导体的主要代表之一,碳化硅(sic)是一种由碳元素和硅元素稳定结合而成的晶体材料,其独特的结构特性使其具有诸多优异的物理和化学性质,这些特性使得碳化硅在许多领域具有重要的应用价值,尤其是在能源、电子、半导体、陶瓷和涂层等领域。

2、碳化硅材料的可靠性对最终器件的性能有着举足轻重的意义,而碳化硅材料的可靠性与碳化硅材料的均质度息息相关,目前碳化硅沉积层的微结构基本上倾向于由化学气相沉积工艺的温度决定,但是,仅凭化学气相沉积工艺的温度很难对碳化硅沉积层的微结构进行均质、精密的控制,因此,本申请旨在提出一种使碳化硅材料具有均质微结构的制备方法。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题,本专利技术所要解决的第一技术问题是提供一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法;本专利技术所要解决的第二技术问题是提供上述方法制备得到的均质碳化硅膜。

2、第一方面,本申请提供一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,包括以下步骤:

3、s1、对基底进行预处理,将基底清理干净,放置于化学气相沉积室内;

4、s2、对化学气相沉积室抽真空,然后用惰性气体清洗化学气相沉积室;

5、s3、当室内温度达到预定沉积温度时,通入甲基三氯硅烷(ch3sicl3,methyltrichlorosilane,mts)、四氯化硅(sicl4)和氩气(ar)形成三元混合气体,通过调整甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气的流量值,并在预定沉积温度下沉积形成具有均质微结构的碳化硅膜。

6、在本申请的一种实施方式中,将基底清洗干净的预处理方法可以为现有技术中任意一种,不做特别限定,可根据实际需要进行具体选择,例如,通过超声波清洗器将基底清洗干净。

7、在本申请的一种实施方式中,基底材料可以为现有技术中任意一种能够用作基底的材料,不做特别限定,可根据实际需要进行具体选择,例如,基底可选自单晶硅、多晶硅、碳化硅、石英、蓝宝石或玻璃中的一种或多种。

8、在本申请的一种实施方式中,化学气相沉积室的真空度为0.01~800torr。

9、在本申请的一种实施方式中,化学气相沉积室的真空度为10~700torr。

10、在本申请的一种实施方式中,所述预定沉积温度为1000~1500℃。

11、在本申请的一种实施方式中,所述预定沉积温度为1300℃。

12、在本申请的一种实施方式中,当预定沉积温度低于1000℃时,反应气体的活性降低;当预定沉积温度高于1500℃时,反应气体活性过高,难以控制碳化硅的沉积速度和沉积量。

13、在本申请的一种实施方式中,所述甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气通入的体积比为2~6:1~3:1~3。

14、在本申请的一种实施方式中,所述甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气通入的体积比为2:1:1。

15、在本申请的一种实施方式中,所述甲基三氯硅烷的流量为0.5~50l/min。

16、在本申请的一种实施方式中,甲基三氯硅烷通过鼓泡或直接汽化的形式并经载气气体带入气相沉积室。

17、在本申请的一种实施方式中,将载气气体通入甲基三氯硅烷液体中,通过鼓泡的形式将甲基三氯硅烷气体带入气相沉积室。

18、在本申请的一种实施中,甲基三氯硅烷液体也可经汽化器生成甲基三氯硅烷蒸汽,并经载气气体带入气相沉积室。

19、在本申请的一种实施方式中,四氯化硅通过载气气体带入气相沉积室。

20、在本申请的一种实施方式中,将载气气体通入四氯化硅液体中,通过鼓泡的形式将四氯化硅气体带入气相沉积室。

21、在本申请的一种实施方式中,四氯化硅液体也可经汽化器生成四氯化硅蒸汽,并经载气气体带入气相沉积室。

22、在本申请的一种实施方式中,载气气体可选自氢气、氩气、氮气、氦气中的一种或多种。

23、在本申请的一种实施方式中,甲基三氯硅烷和四氯化硅通过一个气路进入气相沉积室。

24、在本申请的一种实施方式中,氩气通过另一气路进入气相沉积室。

25、在本申请的一种实施方式中,所述四氯化硅的总流量小于甲基三氯硅烷的总流量。

26、在本申请的一种实施方式中,所述氩气的总流量小于甲基三氯硅烷的总流量。

27、在本申请的一种实施方式中,所述四氯化硅的总流量和氩气的总流量小于等于甲基三氯硅烷的总流量。

28、在本申请的一种实施方式中,所述四氯化硅的总流量大于等于氩气的总流量。

29、在本申请的一种实施方式中,所述碳化硅膜以10~100μm/h的沉积速率沉积。

30、第二方面,本申请提供一种基于上述方法制备得到的均质碳化硅膜。

31、在本申请的一种实施方式中,碳化硅膜的厚度为1~1000μm。

32、第三方面,本申请提供一种包含所述的均质碳化硅膜的复合基底,所述复合基底包括基底及复合于基底表面的均质碳化硅膜。

33、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

34、本申请通过使用甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气三元混合气体进行化学气相沉积,与仅仅使用甲基三氯硅烷进行化学气相沉积相比,得到的碳化硅膜的沉积均质度提升了20%,对碳化硅沉积层的微结构实现了更加均质、精密的控制。

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【技术保护点】

1.一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积室的真空度为0.01~800torr。

3.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述预定沉积温度为1000~1500℃。

4.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气通入的体积比为2~6:1~3:1~3。

5.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述甲基三氯硅烷的流量为0.5~50L/min。

6.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述碳化硅膜以10~100μm/h的沉积速率沉积。

7.权利要求1至6任一项权利要求所述的方法制备得到的均质碳化硅膜。

8.一种包含权利要求7所述的均质碳化硅膜的复合基底,其特征在于,所述复合基底包括基底及复合于基底表面的均质碳化硅膜。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积室的真空度为0.01~800torr。

3.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述预定沉积温度为1000~1500℃。

4.根据权利要求1所述的基于化学气相沉积工艺制备均质碳化硅膜的方法,其特征在于,所述甲基三氯硅烷、四氯化硅和氩气通入的体积比为2~6:1...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔海珍吴涛
申请(专利权)人:苏州精材半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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