用于外延生长装置的晶圆载具及外延生长装置制造方法及图纸

技术编号:36971561 阅读:23 留言:0更新日期:2023-03-22 19:33
本实用新型专利技术提供了一种用于外延生长装置的晶圆载具及包括该晶圆载具的外延生长装置,该晶圆载具包括:底座,具有中心槽;载盘,其设在底座的中心槽内,且用于承载晶圆;以及座盖,其设在底座上,且具有能够容纳晶圆的中心孔。其中,在底座上设有围绕中心槽布置的若干通孔。该晶圆载具的底座不易发生形变,有效提高外延生长装置在碳化硅衬底上生长外延层的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
用于外延生长装置的晶圆载具及外延生长装置


[0001]本技术的实施方式涉及外延生长装置领域。更具体地,本技术涉及一种用于外延生长装置的晶圆载具及外延生长装置。

技术介绍

[0002]碳化硅材料作为第三代半导体代表材料之一,与以硅为代表的第一代半导体以及以砷化镓为代表的第二代化合物半导体材料相比,拥有着优异的物理化学性能,被广泛用于制造各类芯片。
[0003]为了保证在晶圆上生长浓度均匀、厚度均匀和稳定性更好的外延层并得到高质量的芯片,需要使用到外延生长装置。外延生长装置包括具有生长腔室的主机,以及设在生长腔室内且能被主机带转的晶圆载具。使用时,将碳化硅衬底放在晶圆载具中,然后主机驱动晶圆载具和碳化硅衬底在生长腔室中旋转,同时再向碳化硅衬底上沉积用于成形外延层的原料。
[0004]然而,现有的外延生长装置在使用过程中存在这样或那样的缺陷从而导致外延层在碳化硅衬底上生长质量变差,因此如何利用外延生长装置保障碳化硅衬底上外延层的生长质量成为了亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决如上所提到的一个或多个技术问题,本技术提供了一种用于外延生长装置的晶圆载具及包括该晶圆载具的外延生长装置,该晶圆载具的底座不易发生形变,可以有效提高外延生长装置在碳化硅衬底上生长外延层的质量。
[0006]根据本技术的第一方面,其提供了一种用于外延生长装置的晶圆载具,包括:底座,具有中心槽;载盘,其设在底座的中心槽内,且用于承载晶圆;以及座盖,其设在底座上,且具有能够容纳晶圆的中心孔。其中,在底座上设有围绕中心槽布置的若干通孔。
[0007]在一个可选的技术方案中,若干所述通孔以环形阵列形式布置在所述底座上。
[0008]在一个可选的技术方案中,所述环形阵列的列数为10

20个,行数为2

5个。
[0009]在一个可选的技术方案中,所述座盖包括具有中心孔的第一环体、固定套设在所述第一环体外的第二环体及固定套设在所述第二环体外的第三环体;所述第一环体的内外径之差的绝对值小于所述第二环体的内外径之差的绝对值,且所述第二环体的内外径之差的绝对值小于所述第三环体的内外径之差的绝对值。
[0010]在一个可选的技术方案中,若干所述通孔全部设于底座用于承载第三环体的区域上。
[0011]在一个可选的技术方案中,所述中心槽的径向尺寸大于所述中心孔的径向尺寸,但小于所述第一环体的外径;所述载盘为环形,所述载盘的内径小于所述第一环体的内径,所述载盘的外径大于所述第一环体的内径。
[0012]在一个可选的技术方案中,在所述第一环体和/或第二环体上设有第一插接结构,
在所述底座上设有与所述第一插接结构相配合的第二插接结构,其中所述第一插接结构和第二插接结构中的一个为至少一个凹槽,而所述第一插接结构和第二插接结构中的另一个为至少一个凸起。
[0013]在一个可选的技术方案中,在所述载盘上设有第三插接结构,在所述底座上设有与所述第三插接结构相配合的第四插接结构,其中所述第三插接结构和第四插接结构中的一个为至少一个凹槽,而所述第三插接结构和第四插接结构中的另一个为至少一个凸起。
[0014]在一个可选的技术方案中,所述座盖的材料为碳化硅,所述底座和载盘的材料皆为石墨。
[0015]根据本技术的第二方面,其提供了一种外延生长装置,其包括具有生长腔室的主机,以及设在生长腔室内且能被主机带转的晶圆载具,晶圆载具包括:底座,具有中心槽;载盘,其设在底座的中心槽内,用于承载晶圆;以及座盖,其设在底座上,具有能够容纳晶圆的中心孔。其中,在底座上设有围绕着中心槽分布的若干通孔。
[0016]在本技术各个方面的用于外延生长装置的晶圆载具及包括该晶圆载具的外延生长装置中,由于在晶圆载具的底座上增设了围绕其中心槽布置的若干通孔,并利用若干通孔释放底座的应力,降低了底座在使用外延生长装置时发生形变的风险,以及载盘和座盖因底座变形而产生不良偏移的风险,由此可以有效提高外延生长装置在碳化硅衬底上生长外延层的质量。
附图说明
[0017]通过参考附图阅读下文的详细描述,本技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本技术的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:
[0018]图1示意性地示出了本技术实施例的用于外延生长装置的晶圆载具的主视图;
[0019]图2示意性地示出了本技术实施例的用于外延生长装置的晶圆载具的轴向剖视图;
[0020]图3示意性地示出了图1所示晶圆载具的底座。
[0021]附图标记说明:1、座盖;11、第一环体;12、第二环体;13、第三环体;2、底座;2a、通孔;2b、中心槽;2c、穿孔;3、载盘;5、升降托盘;100、晶圆载具;200、晶圆。
具体实施方式
[0022]下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0023]图1示意性地示出了本技术实施例的用于外延生长装置的晶圆载具100的主视图,图2示意性地示出了本技术实施例的用于外延生长装置的晶圆载具100的轴向剖视图。如图1和图2所示,本技术提供了一种用于外延生长装置的晶圆载具100,该晶圆载具100包括具有中心槽2b(见图3)的底座2、设在底座2的中心槽2b内且用于承载晶圆200
的载盘3,以及设在底座2上且具有能够容纳晶圆200的中心孔的座盖1。
[0024]为了解决现有技术所存在的这样问题,即晶圆载具100、尤其是底座2容易发生形变,使外延层在碳化硅衬底上生长质量变差,本实施例在底座2上设有围绕中心槽2b布置的若干通孔2a,使得晶圆载具100可以利用若干通孔2a释放底座2的应力,并降低底座2使用在外延生长装置时发生形变的风险,以及载盘3和座盖1因底座2变形而产生不良偏移的风险,由此可以有效提高外延生长装置在碳化硅衬底上生长外延层的质量。
[0025]在本实施例中,若干通孔2a以环形阵列形式布置在底座2上,由此保证若干通孔2a可以均匀释放底座2的应力,并有效提高底座2在外延生长过程中的抗变形能力。其中,环形阵列可以为一行多列或多行多列。示例性地,环形阵列的列数为10

20个,行数为2

5个。通过实验验证,当环形阵列的列数为10

20个,行数为2

5个,且各个通孔2a的半径为底座2的外径的0.05倍

0.1倍时,底座2在外延生长过程中的抗变形能力趋近最大化,再增加或减小行数、列数和/或孔径都将导致底座2的抗变形能力产生大幅下降。需要说明本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于外延生长装置的晶圆载具,其特征在于,包括:底座,其具有中心槽;载盘,其设在所述底座的中心槽内,且用于承载晶圆;以及座盖,其设在所述底座上,且具有能够容纳所述晶圆的中心孔;其中,在所述底座上设有围绕所述中心槽布置的若干通孔。2.根据权利要求1所述的晶圆载具,其特征在于,若干所述通孔以环形阵列形式布置在所述底座上。3.根据权利要求2所述的晶圆载具,其特征在于,所述环形阵列的列数为10

20个,行数为2

5个。4.根据权利要求1到3中任一项所述的晶圆载具,其特征在于,所述座盖包括具有中心孔的第一环体、固定套设在所述第一环体外的第二环体及固定套设在所述第二环体外的第三环体;所述第一环体的内外径之差的绝对值小于所述第二环体的内外径之差的绝对值,且所述第二环体的内外径之差的绝对值小于所述第三环体的内外径之差的绝对值。5.根据权利要求4所述的晶圆载具,其特征在于,若干所述通孔全部设于底座用于承载第三环体的区域上。6.根据权利要求4所述的晶圆载具,其特征在于,所述中心槽的径向尺寸大于所述中心孔的径向尺寸,但小于所述第一环体的外径;所述载盘为环形,所述载盘的内...

【专利技术属性】
技术研发人员:伏耀龙张洁
申请(专利权)人:湖南三安半导体有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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