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用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉及外延生长方法技术

技术编号:41719455 阅读:40 留言:0更新日期:2024-06-19 12:45
本发明专利技术公开了一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉及外延生长方法。外延炉从左到右依次为装片腔、传输腔、圆柱形石英腔;装片腔内设有片座一,传输腔内设有机械手;圆柱形石英腔的右端设有氢气与外延生长气进气口和进气端密封板,圆柱形石英腔的左端设有法兰和装片通道;圆柱形石英腔外设有感应线圈;圆柱形石英腔的中部上方设有转轴旋转升降装置、转轴,转轴的下端设有装片笼,其中的装载盘上开有承载环安装孔,用于放置承载环,装片笼的悬挂轴穿过上部感应加热环;装片笼的下方依次设有下部感应加热环;装片笼、上部感应加热环、下部感应加热环围成了外延生长区。本发明专利技术有效解决了碳化硅外延片制作过程中容易产生包裹物缺陷的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在碳化硅衬底片生长外延层的感应加热外延炉及生长方法。


技术介绍

1、半导体行业作为现代电子信息产业的基础,是支撑国民经济高质量发展的重要行业。第三代半导体指的是碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等具有宽禁带(eg>2.3ev)特性的新兴半导体材料。碳化硅是目前发展最成熟的第三代半导体材料。碳化硅器件具有体积小、功率大、频率高、能耗低、损耗小、耐高压等优点。当前主要应用领域是各类电源及服务器,光伏逆变器,风电逆变器,新能源汽车的车载充电机、电机驱动系统、直流充电桩,变频空调,轨道交通,军工等。

2、实际应用中,宽禁带半导体器件几乎都做在外延层上,碳化硅抛光晶片本身只作为衬底,通过化学气相淀积(cvd)法在其正面(抛光面)上生长一定厚度和电阻率的碳化硅或氮化镓外延层。碳化硅衬底片加上外延层就是通常所说的碳化硅外延片。

3、在碳化硅器件设计制造方面,sic二极管正在逐步完善,但sic mos器件面临较多难点,其中一个重要的方面就是提高碳化硅外延层的质量。

4、目前典型的cvd外延炉反应室的结构有三种(图1、图本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,从左到右依次为装片腔(3)、传输腔(5)、圆柱形石英腔(13);

2.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述的圆柱形石英腔(13)内设有保温筒(14),包裹了上部感应加热环(19)、下部感应加热环(27),保温筒(14)的两端分别设有保温板一(22)、保温板二(33);上部感应加热环(19)与上部吹扫气进气管(24)相连接,下部感应加热环(27)与下部吹扫气进气管(25)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述传输腔(5)的一侧设有冷...

【技术特征摘要】

1.一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,从左到右依次为装片腔(3)、传输腔(5)、圆柱形石英腔(13);

2.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述的圆柱形石英腔(13)内设有保温筒(14),包裹了上部感应加热环(19)、下部感应加热环(27),保温筒(14)的两端分别设有保温板一(22)、保温板二(33);上部感应加热环(19)与上部吹扫气进气管(24)相连接,下部感应加热环(27)与下部吹扫气进气管(25)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述传输腔(5)的一侧设有冷却腔(1),冷却腔(1)内设有片座二(2)。

4.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述的圆柱形石英腔(13)的右端上表面设有冷却水出口(21),下表面设有冷却水进水口(26)。

5.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,设有承载环(32),承载环(32)的设有内斜面(39),内斜面(39)只与衬底片(28)的正面边沿倒角面(40)接触,用于放置抛光正面(38)朝下的衬底片(28)。

6.根据权利要求1所述的一种用于碳化硅衬底的感应式加热外延炉,其特征是,所述的装片笼的...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾泽斌
申请(专利权)人:曾泽斌
类型:发明
国别省市:

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