一種碳化硅外延爐的配件處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化硅外延爐的配件處理方法，用于處理碳化硅化學(xué)沉積外延爐內(nèi)配件上沉積的硅，是在高溫下向碳化硅外延爐中通入氯化氫氣體，氯化氫氣體與爐內(nèi)配件上沉積的硅反應(yīng)從而去除沉積的硅，減少了配件上硅污染物給工藝帶來的不良影響，節(jié)省了配件的消耗費(fèi)用，使得平均一臺(tái)設(shè)備每爐節(jié)省300元的成本。
【專利說明】
一種碳化硅外延爐的配件處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及碳化硅外延技術(shù)，特別是涉及一種碳化硅外延爐的配件處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅作為第三代半導(dǎo)體，具有大禁帶寬度、優(yōu)良的穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率、高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高飽和電子漂移速度等優(yōu)良特性，是制作高溫、高頻、大功率和強(qiáng)輻射電力電子器件的理想半導(dǎo)體材料。與傳統(tǒng)的硅器件相比，碳化硅器件能夠在10倍于硅器件的電場(chǎng)強(qiáng)度下正常工作，用碳化硅代替硅材料作為結(jié)構(gòu)層可以很大程度上提高電力電子器件和MEMS器件的可靠性，特別是在惡劣環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，可以使器件失效的可能性降到最低。因此，碳化硅具有巨大的應(yīng)用潛力。用于制作碳化硅器件的碳化硅材料通常是生長(zhǎng)在碳化硅襯底上的碳化硅外延晶片。目前碳化硅外延生長(zhǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，通常采用CVD(化學(xué)氣相沉積)的方法來生長(zhǎng)碳化硅外延晶片。
[0003]碳化硅外延片的CVD外延生長(zhǎng)是將襯底置于反應(yīng)室中，將硅源源氣(例如硅烷)及碳源源氣(例如丙烷)通入反應(yīng)室中，在1600°C左右的高溫下源氣分解后反應(yīng)生成碳化硅并沉積于襯底上。在反應(yīng)室的邊緣區(qū)域，由于溫度偏低，部分硅單質(zhì)以液體形式降落在爐內(nèi)的配件上，隨著溫度的常態(tài)降低就凝固成堅(jiān)硬的固態(tài)，牢牢附著在配件上。硅附著達(dá)到一定程度后會(huì)對(duì)工藝產(chǎn)生重大影響，而目前尚無有效的方法去除，使用一段時(shí)間后只能廢棄重新更換，增加了生產(chǎn)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種碳化硅外延爐的配件處理方法，其克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種碳化硅外延爐的配件處理方法，用于處理碳化硅化學(xué)沉積外延爐內(nèi)配件上沉積的硅，該方法包括以下步驟:
[0007]I)調(diào)整碳化硅外延爐內(nèi)溫度至1000 0C?1200 °C ；
[0008]2)向碳化硅外延爐中通入氯化氫氣體至配件上沉積的硅完全去除，冷卻至室溫。
[0009]優(yōu)選的，所述氯化氫氣體的流量為0.1?lOslm，通氣時(shí)間為I?lOOmin。
[0010]優(yōu)選的，所述氯化氫氣體由碳化硅外延爐中部通入，并由碳化硅外延爐周緣抽去尾氣以使氯化氫氣體于外延爐內(nèi)由中心至周緣單向流動(dòng)。
[0011]優(yōu)選的，硅去除后，還包括向碳化硅外延爐中通入惰性氣體以排出殘余氯化氫氣體的過程。
[0012]優(yōu)選的，所述惰性氣體的流量為0.1?lOslm，通氣時(shí)間為I?lOmin。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1.本發(fā)明的方法向碳化硅化學(xué)氣相沉積外延爐中通入氯化氫氣體，在800 °C以上的高溫下氯化氫氣體與爐內(nèi)配件上沉積的硅反應(yīng)生成SiHxCly氣體，生成的氣體抽走，從而去除沉積的硅，減少了配件上硅污染物給工藝帶來的不良影響，節(jié)省了配件的消耗費(fèi)用，使得平均一臺(tái)設(shè)備每爐節(jié)省300元的成本，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0015]2.硅去除后，通入惰性氣體以除去外延爐內(nèi)殘余的氯化氫氣體，避免殘余氯化氫氣體對(duì)后續(xù)源氣的消耗及對(duì)碳化硅晶體生長(zhǎng)的影響，從而提高制造的碳化硅晶體的綜合性能，效果好。
[0016]以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本發(fā)明的一種碳化硅外延爐的配件處理方法不局限于實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)施例的一種碳化硅外延爐的配件處理方法，是用于處理碳化硅化學(xué)沉積外延爐內(nèi)配件上沉積的硅，包括以下步驟:
[0018]I)調(diào)整碳化硅外延爐內(nèi)溫度至1000°C?1200°C;
[0019]2)由碳化硅外延爐中部通入氯化氫氣體并由碳化硅外延爐周緣抽去尾氣以使氯化氫氣體于外延爐內(nèi)由中心至周緣單向流動(dòng)，氯化氫氣體的載氣為氫氣，流量為0.1?1slm，通氣時(shí)間為I?10min直至硅去除，冷卻至室溫。在高溫下氯化氫氣體與爐內(nèi)配件上沉積的娃反應(yīng)生成SiHxCly氣體，生成的氣體抽走，從而去除沉積的娃。
[0020]3)由碳化硅外延爐中部通入惰性氣體并由碳化硅外延爐周緣抽去尾氣以去除碳化硅外延爐內(nèi)殘余的氯化氫氣體，惰性氣體優(yōu)選為氦氣、氖氣或氬氣，流量為0.1?1slm，通氣時(shí)間為I?I Omin。通入惰性氣體可除去外延爐內(nèi)殘余的氯化氫氣體。
[0021]上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的一種碳化硅外延爐的配件處理方法，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳化硅外延爐的配件處理方法，用于處理碳化硅化學(xué)沉積外延爐內(nèi)配件上沉積的硅，其特征在于包括以下步驟: 1)調(diào)整碳化硅外延爐內(nèi)溫度至10000C?1200 0C ； 2)向碳化硅外延爐中通入氯化氫氣體至配件上沉積的硅完全去除，冷卻至室溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅外延爐的配件處理方法，其特征在于:所述氯化氫氣體的流量為0.1?lOslm，通氣時(shí)間為I?lOOmin。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅外延爐的配件處理方法，其特征在于:所述氯化氫氣體由碳化硅外延爐中部通入，并由碳化硅外延爐周緣抽去尾氣以使氯化氫氣體于外延爐內(nèi)由中心至周緣單向流動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅外延爐的配件處理方法，其特征在于:硅去除后，還包括向碳化硅外延爐中通入惰性氣體以排出殘余氯化氫氣體的過程。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳化硅外延爐的配件處理方法，其特征在于:所述惰性氣體的流量為0.1?lOslm，通氣時(shí)間為I?lOOmin。
【文檔編號(hào)】C30B29/36GK106087039SQ201610377959
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】呂立平
【申請(qǐng)人】瀚天天成電子科技（廈門）有限公司