【技术实现步骤摘要】
本申请涉及外延生长，具体地涉及一种碳化硅外延生长方法及设备
技术介绍
1、碳化硅(以下称为s i c)材料凭借其高禁带宽度、高热导率、高电子迁移率、高抗辐射等优异的材料物理特性，在5g通讯、超高压远距离输电、新能源汽车快充、航空航天等领域展现出广阔的应用前景和巨大的市场发展潜力，近年来作为高频高耐压电子装置等的基板，外延碳化硅晶片的需求不断提高。
2、在碳化硅外延生长过程中将衬底放置在反应腔内的石墨托盘上，利用加热器加热，并在适当的温度条件下向反应腔内通入反应气体，反应气体中含有c元素的气体与含有si元素的气体在衬底的表面发生反应长出si c单晶薄膜。sic与si相比，s i c更适合制作耐高压、耐高温的大功率器件，但是随着器件耐压能力的提高，外延层厚度也会随之增加，例如：中压1200v-1700v，s ic外延层厚度只需10-15um。而对于高压10kv及以上，sic外延层厚度则需要达到100um以上。为了提高生产效率，急需提高碳化硅外延生长速率。
技术实现思路
1、为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种碳化硅外延生长方法，通过该方法，在提高外延生长速率的同时，一方面可以减少源气的团聚成核，另一方面可以对生长过程中的缺陷以及颗粒进行刻蚀，从而有效降低表面缺陷数量，获得较好的外延生长表面，提高产品良率。
2、为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
3、一种碳化硅外延生长方法，其包括如下步骤：
4、衬底放置阶段：基于转移模组将碳
5、衬底原位刻蚀阶段：基于喷淋组件向反应腔内通入氢气，将反应腔内压力设置为预定压力，基于加热组件将反应腔提高至第一预设温度并维持设定时间，完成原位刻蚀；
6、缓冲层生长阶段：基于喷淋组件向反应腔内通入含有s i源、c源、n源且c/s i比介于0.9-1.2之间的工艺气体，并通入流量介于300-1000sccm的氯化氢气体；
7、漂移层生长阶段：基于缓冲层的基础上保持工艺气体中c/s i比不变，并进一步提高工艺气体中s i源和c源的流量，并在漂移层快速生长的过程中通入流量与工艺气体中si源和c源流量呈同比例增加的氯化氢气体；
8、衬底取出阶段：反应结束后，氢气气氛中温度降至指定温区后，经转移模组传出卸载腔冷却至室温。
9、优选的，所述缓冲层生长阶段包括：基于喷淋组件向反应腔内通入的所述工艺气体中，s i源采用三氯氢硅、c源采用乙烯。
10、优选的，在所述缓冲层生长阶段中通入所述氯化氢气体的所述设定流量为300-1000sccm，所述缓冲层生长速率为8-12nm/s。
11、优选的，在所述漂移层生长阶段中同比例增加所述工艺气体中s i源、c源和氯化氢气体流量的通入以提高漂移层生长速率。
12、优选的，所述缓冲层生长速率大于30um/h。
13、优选的，所述漂移层生长速率大于70um/h。
14、优选的，所述衬底原位刻蚀阶段中氢气流量的所述目标值为100-130s lm，反应腔的所述预设压力为100-300mbar。
15、优选的，所述衬底原位刻蚀阶段包括：反应腔温度逐步提高至温度值为1600-1650℃的所述第一预设温度，反应腔内维持第一预设温度并对衬底完成刻蚀的设定时间为5-10min。
16、优选的，所述衬底取出阶段中所述温区为600℃-900℃。
17、本申请实施例提供一种碳化硅外延设备，包括反应腔、装载腔、卸载腔以及传输腔，所述传输腔内设用以运送转移衬底的所述转移模组；所述反应腔包括成膜装置，以及与所述成膜装置相配合的真空、旋转、探温、加热模组，如上述任一项所述的碳化硅外延生长方法中涉及的硬件装置。
18、有益效果
19、本申请实施方式提出的一种碳化硅外延生长方法，以实现如下效果：提高碳化硅缓冲层和碳化硅漂移层的生长速率，降低外延生长时间，提高生产效率；对衬底外延生长过程中产生的生长缺陷、颗粒物进行刻蚀，减少三角位错等，有效提高产品良率；提高外延层表面光滑度，降低表面粗糙度，获得较好的外延生长表面，从而有效降低缺陷密度。
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1.一种碳化硅外延生长方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
5.如权利要求3所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
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7.如权利要求1所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
8.如权利要求1所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
9.如权利要求1所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
10.一种碳化硅外延设备，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅外延生长方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，
5.如权利要求3所述的碳化硅外延生长方法，其特征在于，<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张广辉，蒲勇，施建新，李达，韩跃斌，卢勇，
申请(专利权)人：芯三代半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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