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作者：胡继超;赵启阳;杨志昊;杨莺;彭博;丁雄杰;刘薇;张红;
单位：西安理工大学自动化与信息工程学院;西安电子科技大学集成电路学部;广东天域半导体股份有限公司;
摘要：低压化学气相沉积(LPCVD)卧式反应炉腔体内的温度高，结构复杂，通入反应气体时容易导致反应室内温度分布不均匀，影响制备薄膜的质量。为了制备出更高质量的薄膜，根据反应炉的设备数据建立反应腔体的物理模型；基于热传导、热对流、热辐射等模型，应用有限元仿真软件对反应过程中涉及的流场、热场、化学反应场和稀物质传递场等多物理场进行仿真模拟。通过改变镓源温度等工艺参数，模拟LPCVD反应腔体内的温度变化对β-Ga_2O_3薄膜沉积特性的影响。仿真结果表明，制备的薄膜均匀性随镓源温度的升高而降低，薄膜的沉积速率随温度的升高而增加，镓源温度为900～950℃时，可以得到质量较好的薄膜。通过优化工艺参数，LPCVD外延生长的β-Ga_2O_3薄膜的厚度和均匀度得到提升，可以制备出性能更加良好的Ga_2O_3器件。
关键词：低压化学气相沉积;;Ga_2O_3;;有限元仿真;;温场;;薄膜均匀性;;生长速率
基金资助：国家自然科学基金(62474139,62104186,61904146);; 西安市科技计划(2023JH-GXRC-0122)
