CN117393489A - 碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片及其制备方法和载具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片及其制备方法和载具,导热衬片用于对碳化硅晶圆进行辅助加热,导热衬片包括:衬片基体(1),衬片基体(1)的至少一侧的表面上设置有槽结构,槽结构至少包括第一凹槽结构(10),第一凹槽结构(10)包括多个第一凹槽(100),多个第一凹槽(100)沿第一方向间隔地设置于衬片基体(1)上,相邻的两个第一凹槽(100)之间形成第一凸起(101),第一凹槽结构(10)用非透明淀积层及保护层填充覆盖至表面平整。采用本申请的技术方案,解决了现有技术中的导热衬片在热退火过程中易变形导致其需频繁更换的问题。
Description
技术领域
本发明涉及导热衬片设计技术领域,具体而言,涉及一种用于碳化硅晶圆快速热退火工艺的导热衬片及其制备方法,以及搭载该种导热衬片的碳化硅晶圆载具。
背景技术
快速热退火工艺(Rapid Thermal Annealing,RTA)在现代半导体产业有重要的应用,其可以极快地升温并在目标温度短暂持续,以对晶圆进行热退火,快速的升温过程和短暂的持续时间能够在晶格缺陷的修复、激活杂质和最小化杂质扩散三者之间取得优化。
碳化硅(SiC)是近十几年来迅速发展起来的宽禁带半导体材料之一,与广泛应用的半导体材料Si,Gc以及GaAs相比,SiC材料具有宽禁带、高击穿电场、高载流子饱和漂移速率、高热导率、高功率密度等等许多优点,是制备高温、大功率、高频器件的理想材料。工艺中为了提高SiC晶体的结晶质量,减少组织缺陷和热应力,必须对SiC晶圆进行高温退火处理。该过程基本可以分为“升温—恒温—降温”三个过程,这三个过程可以重循环多次。然而,由于SiC的透明特性,在器件生产的快速热退火工艺中,SiC热反射率低,吸热慢,需要其它吸热快的辅助材料给SiC导热。
SiC快速热退火工艺中传统的辅助导热方法为使用石墨盘三明治结构(如图1所示结构)加热SiC晶圆,该方法中晶圆放于石墨盘内部,与石墨盘内侧接触,晶圆滑动、摩擦过程中极易产生粉尘。另外,石墨材料疏松多孔,加工及使用过程中容易破裂损伤,影响传热均匀性,进而影响快速热退火工艺质量,且破裂损伤处容易藏纳污垢,机台保养时不易擦洗。SiC热退火工艺中也有使用硅片作为衬片,放置在托盘上进行辅助导热的方案,较为便捷。但是硅片的熔点较低,无法用于更高退火温度的工艺,即使在较低的热退火工艺中,频繁的热过程也容易发生形变,易发生工艺异常,且硅片损耗大。
针对现有技术中的上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片及其制备方法和载具,以解决现有技术中的导热衬片在热退火过程中易变形导致其需频繁更换的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,导热衬片用于对碳化硅晶圆进行辅助加热,导热衬片包括:衬片基体,衬片基体的至少一侧的表面上设置有槽结构,槽结构至少包括第一凹槽结构,第一凹槽结构包括多个第一凹槽,多个第一凹槽沿第一方向间隔地设置于衬片基体上,相邻的两个第一凹槽之间形成第一凸起;衬片基体采用碳化硅材料制成。
进一步地,衬片基体为圆片结构,第一凹槽为环形槽,第一方向为衬片基体的径向方向,多个第一凹槽所在的圆周的多个圆心均与衬片基体的圆心重合,多个第一凹槽与圆心之间的距离依次减小地设置。
进一步地,衬片基体为圆片结构,第一凹槽为条形直槽,第一方向平行于衬片基体的直径方向。
进一步地,多个第一凹槽的宽度相同地设置,和/或,多个第一凹槽的深度相同地设置。
进一步地,多个第一凸起的宽度相同地设置,且第一凸起的宽度与第一凹槽的宽度相同地设置。
进一步地,衬片基体的厚度方向的两侧表面上均设置有槽结构,衬片基体的上表面的第一凹槽结构与衬片基体的下表面的第一凹槽结构之间具有一定偏置距离地设置,以使上表面的第一凹槽结构中的多个第一凹槽与下表面的第一凹槽结构中的多个第一凸起一一对应地设置。
进一步地,槽结构还包括第二凹槽结构,第二凹槽结构包括多个第二凹槽,多个第二凹槽沿第二方向间隔地设置于衬片基体上,第一方向与第二方向之间具有夹角地设置,多个第一凹槽和多个第二凹槽将衬片基体分隔为多个独立的块,多个块的顶部均形成凸起结构。
进一步地,设置有槽结构的衬片基体的表面覆盖有非透明淀积层,非透明淀积层为碳膜、多晶硅膜中的至少一个。
进一步地,非透明淀积层背离衬片基体的一侧设置有保护层,保护层填充第一凹槽以使衬片基体的表面平整,保护层为氮化硅层。
进一步地,非透明淀积层和保护层之间设置有缓冲层,缓冲层包括二氧化硅层。
进一步地,保护层位于第一凹槽内的部分的高度大于第一凹槽的深度。
根据本发明的一个方面,提供了一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片的制备方法,方法用于制备上述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,方法包括:步骤S1,在衬片基体的表面刻蚀出槽结构;步骤S2,在设置有槽结构的衬片基体的表面沉积非透明淀积层;步骤S3,将保护层沉积于非透明淀积层背离衬片基体的一侧,保护层填充第一凹槽以使衬片基体的表面平整。
进一步地,在步骤S2和步骤S3之间,方法还包括:在非透明淀积层的表面沉积缓冲层。
根据本发明的另一方面,提供了一种碳化硅晶圆载具,包括承载结构和碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,承载结构承载待加热的碳化硅晶圆,碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片安装于承载结构上,碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片与碳化硅晶圆相对设置,碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片为上述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片。
应用本发明的技术方案,通过在衬片基体的第一方向间隔地设置多个有第一凹槽,并且相邻的两个第一凹槽之间形成第一凸起,使得两者共同在衬片基体的表面形成凹凸的“沟壑结构”,其具有更好的分散应力的能力,导热衬片在升降温过程中不易形变,有效地降低导热衬片的损耗。采用本申请的技术方案,解决了现有技术中的导热衬片在热退火过程中易变形导致其需频繁更换的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了现有技术中石墨三明治结构的示意图;
图2示出了根据本发明的导热衬片的第一实施例的结构示意图;
图3示出了根据本发明的导热衬片的第二实施例的结构示意图;
图4示出了根据本发明的导热衬片的第三实施例的结构示意图;
图5示出了根据本发明的导热衬片的第四实施例的结构示意图;
图6示出了根据本发明的导热衬片的第五实施例的结构示意图;
图7示出了根据本发明的导热衬片的第六实施例的结构示意图;
图8示出了根据本发明的导热衬片的第七实施例的结构示意图;
图9示出了根据本发明的导热衬片的第八实施例的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、衬片基体;2、非透明淀积层;3、缓冲层;4、保护层;10、第一凹槽结构;100、第一凹槽;101、第一凸起;20、第二凹槽结构;200、第二凹槽;30、晶圆片;300、块;40、石英托盘。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在,将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而,这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是,提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员,在附图中,为了清楚起见,有可能扩大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的器件,因而将省略对它们的描述。
结合图2至图9所示,根据本申请的具体实施例,提供了一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片。
碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片用于对碳化硅晶圆进行辅助加热,导热衬片包括:衬片基体1,衬片基体1的至少一侧的表面上设置有槽结构,槽结构至少包括第一凹槽结构10,第一凹槽结构10包括多个第一凹槽100,多个第一凹槽100沿第一方向间隔地设置于衬片基体1上,相邻的两个第一凹槽100之间形成第一凸起101;衬片基体1采用碳化硅材料制成。
应用本申请的技术方案,通过在衬片基体1的第一方向间隔地设置多个有第一凹槽100,并且相邻的两个第一凹槽100之间形成第一凸起101,使得两者共同在衬片基体1的表面形成凹凸的“沟壑结构”,其具有更好的分散应力的能力,导热衬片在升降温过程中不易形变,有效地降低导热衬片的损耗。采用本申请的技术方案,解决了现有技术中的导热衬片在热退火过程中易变形导致其需频繁更换的问题。
优选地,导热衬片采用碳化硅材料制成。现有的导热衬片通常采用硅片进行制造,其具有熔点低的缺陷,并且其在热退火工艺中易发生形变。也即,硅衬片不能用于较高温度的退火工艺,多次使用容易形变,导致工艺异常,硅片损耗也大。这样将导致其辅助加热能力不稳定,降低碳化硅晶圆的工艺质量,进而限制了硅片辅助导热的技术运用。将导热衬片采用碳化硅材料制成并且设计槽结构来防止导热衬片的变形,有效地提高了碳化硅晶圆的加工质量,同时无需频繁更换,降低了保养频次和人力成本,提升了产能。具体地,如图2中的F1方向为第一方向。
现有技术中,石墨盘加工的缺陷易影响后续工艺效果,且缺陷易藏纳污垢,不易擦洗。并且,在快速退火过程中晶圆与石墨盘易发生摩擦,导致晶圆表面产生粉尘。在本申请的技术方案中,采用导热衬片进行辅助加热。相较于石磨三明治结构,其配合使用退火载具,通过热传导方式给晶圆导热,提升传热效果,且不易产生粉尘颗粒,不易开裂,减少工艺异常,提升工艺质量。
如图5所示,衬片基体1为圆片结构,第一凹槽100为环形槽,第一方向为衬片基体1的径向方向,多个第一凹槽100所在的圆周的多个圆心均与衬片基体1的圆心重合,多个第一凹槽100与圆心之间的距离依次减小地设置。
需要说明的是,槽结构是使用光罩(掩膜板)在垂直方向上刻蚀的,改变光罩上的图形即可制作不同形状排布的凹槽。
进一步地,衬片基体1为圆片结构,第一凹槽100为条形直槽,第一方向平行于衬片基体1的直径方向。
优选地,多个第一凹槽100的宽度相同地设置,和/或,多个第一凹槽100的深度相同地设置。
具体地,多个第一凸起101的宽度相同地设置,且第一凸起101的宽度与第一凹槽100的宽度相同地设置。这样设置可使得应力分散的更加均匀。
进一步地,衬片基体1的厚度方向的两侧表面上均设置有槽结构,衬片基体1的上表面的第一凹槽结构10与衬片基体1的下表面的第一凹槽结构10之间具有一定偏置距离地设置,以使上表面的第一凹槽结构10中的多个第一凹槽100与下表面的第一凹槽结构10中的多个第一凸起101一一对应地设置。也即是说,若衬片基底的2个表面均设置多个连续的凸起和凹槽,则上表面的凸起对应下表面的凹槽、且凸起和凹槽一一对应,使得衬片基底的截面厚度基本一致。
如图6和图7所示,槽结构还包括第二凹槽结构20,第二凹槽结构20包括多个第二凹槽200,多个第二凹槽200沿第二方向间隔地设置于衬片基体1上,第一方向与第二方向之间具有夹角地设置,多个第一凹槽100和多个第二凹槽200将衬片基体1分隔为多个独立的块300,多个块300的顶部均形成凸起结构。也即是说,槽结构可以包括多组不同走向的凹槽。本领域技术人员可以合理的设计更多组的凹槽结构,使得衬片基体1的形变更加困难。
进一步地,设置有槽结构的衬片基体1的表面覆盖有非透明淀积层2,非透明淀积层2为碳膜、多晶硅膜中的至少一个。非透明淀积层2可以是依次叠加的多层结构、且在高度方向上厚度均匀。非透明淀积层2的使用保证了导热衬片的吸热效果,提升其辅助导热能力。
更具体地,碳膜均匀覆盖在衬片基体1的至少一个具有槽结构的表面。SiC是透明材料,在热辐射过程中热量流失大,因此,在衬片基体1的表面沉积不透明的碳膜,提升导热衬片的热传导和热辐射效果。
进一步地,非透明淀积层背离衬片基体1的一侧设置有保护层4,保护层4填充第一凹槽100以使衬片基体1的表面平整,保护层4为氮化硅层。氮化硅层可以替代为氧化层。氧化层或氮化硅制成的多膜层,用于保护非透明淀积层2,避免碳膜类非透明淀积层因高温氧化被消耗,极大增加导热衬片的耐用性。同时防止非透明淀积层2上的碳颗粒污染载具及产品。保护层除了使用二氧化硅和氮化硅,也可以采取其他膜层代替。进一步地,非透明淀积层2和保护层4之间设置有缓冲层3,缓冲层3包括二氧化硅层,缓冲层3用于防止保护层4变形时产生的应力传递至非透明淀积层2及衬片基体1。二氧化硅作为碳膜和氮化硅之间的缓冲层,有效防止因氮化硅应力过大对碳膜造成损伤,增加导热衬片使用寿命。
在上述实施例中,非透明淀积层2、保护层4、缓冲层3均设淀积于槽结构的表面。不同材质的淀积层碳膜、缓冲层、保护层填充进槽结构中,能有效减小不同材质因膨胀系数不同而使导热衬片在升降温过程中产生翘曲形变。若在衬片基体1的平面上直接制作多层薄膜结构,由于导热衬片在工艺过程中的加热以及水冷均是单面供/导热,正反面升降温速率不一致,易产生形变,且保护层单一,耐用性受限。
如图2示出了导热衬片具有的多层结构,包括衬片基底、碳膜、缓冲层和保护层。缓冲层和保护层能防止碳膜氧化,延长载具的使用寿命。在一个具体的实施例中,碳膜的厚度优选二氧化硅的厚度优选/>氮化硅膜的厚度优选/>衬片基底上的凹槽(第一凹槽或第二凹槽)设计可以只刻单面,膜层也可以是其他膜层,衬片基底两面都淀积或者只淀积在刻有凹槽的一面。
在另一个具体的实施例中,衬片基底的至少一个表面设置有系列连续的凸起和凹槽(也即连续分布的第一凹槽和第一凸起),呈类似城墙线条状的凹凸沟壑。优选的,凸起和凹槽大小相同、距离相等,该凹凸沟壑还可选择锯齿状、梯形或楔形等等形状。从衬片基底正上方或正下方看,在衬片基底圆盘上的凸起和凹槽所呈现的具体图形可合理有序设计排列,比如排列成条纹状、网格状、卐形等等,或者其它规则图形。衬片基底本身材质较硬,不易发生形变,本实施例中,衬片基底厚度优选为350~400um。在衬片基底的正反面上间隔蚀刻制作多个凹槽,凹槽之间未蚀刻部分即构成凸起,如此制作凹凸沟壑状的衬片基底,可增强导热衬片分散应力的能力,使其升降温过程中不易形变。
进一步地,保护层4位于第一凹槽100内的部分的高度大于第一凹槽100的深度。通过在第一凹槽100中填充氮化硅并使其覆盖缓冲层表面,需确保第一凹槽100内氮化硅厚度大于槽深,最后将其研磨平整并进行抛光处理,使其形成连续的平整表面。氮化硅化合物结构稳定,能够给导热衬片提供很好的保护效果;此外,氮化硅膜层反射率也较高,其作为保护层也能有效地提升导热衬片辅助导热效果。
第一凹槽100内填充有氮化硅材料。
可选地,第二凹槽200内填充有氮化硅材料。
如图3所示,还示出了晶圆片30和石英托盘40。根据本发明的另一具体实施例,提供了一种碳化硅晶圆载具,包括承载结构和导热衬片,承载结构承载待加热的碳化硅晶圆,导热衬片安装于承载结构上,导热衬片与碳化硅晶圆相对设置,导热衬片为上述的导热衬片。石英托盘40即为承载结构。晶圆片30即为碳化硅晶圆。托盘顶部承载碳化硅晶圆,托盘内侧可拆卸安装导热衬片。导热衬片的上表面与被承载的碳化硅晶圆接触,通过热传导方式给碳化硅晶圆导热,提升其吸热效率。导热衬片的下表面对应快速热退火装置内的加热装置。该导热衬片为可拆卸部件,进行退火工艺时,将导热衬片放置在石英托盘上,与托盘顶部放置的待处理的碳化硅晶圆上下对齐。导热衬片用于接收退火炉内卤素灯的照射,作为辅助导热设备向托盘上装夹的碳化硅晶圆导热。托盘的材料可采用石英,也可以采用退火载具常用的其他材质,比如蓝宝石,硼硅酸盐玻璃。
在本申请另一个具体实施例中,还提供了一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片的制备方法,方法用于制备上述实施例中的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,方法包括:步骤S1,在衬片基体1的表面刻蚀出槽结构;步骤S2,在设置有槽结构的衬片基体1的表面沉积非透明淀积层2;步骤S3,将保护层4沉积于非透明淀积层2背离衬片基体1的一侧,保护层4填充第一凹槽100以使衬片基体1的表面平整。
优选地,在步骤S2和步骤S3之间,方法还包括:在非透明淀积层2的表面沉积缓冲层。
也即是说,缓冲层3也可以取消,如图9中示出了不设置有缓冲层3的导热衬片的结构示意图。以及,图8中示出了仅在衬片单侧设置槽结构的导热衬片的结构示意图。
在另一个具体实施例中,导热衬片制造具体步骤如下:
1、使用SiC晶圆片作为导热衬片的衬片基底。
2、衬片基底的正/背面刻蚀出第一凹槽100的图形,截面槽深槽宽槽间距/>
3、将刻好第一凹槽100的图形的衬片基底沉积一层碳膜,得到不透光的SiC衬片,其中碳膜厚度
4、导热衬片表面依次沉积二氧化硅和氮化硅、分别作为缓冲层和保护层,以免碳膜因高温氧化而被消耗,同时防止碳颗粒造成污染。先沉积氧化层如二氧化硅,防止应力较大的氮化硅膜层对碳膜及基底造成损伤;再沉积氮化硅,填充凹槽,并确保凹槽处氮化硅厚度大于槽深,使得氮化硅覆盖整个导热衬片表面;其中,二氧化硅厚度氮化硅厚度
5、表面作减薄研磨抛光处理,使得导热衬片表面的氮化硅形成平整表面,制得导热衬片,确保导热衬片上下表面平整。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
1、采用衬片辅助导热,与用传统的石墨盘相比,不易产生粉尘颗粒,不易开裂,减少工艺异常,提升工艺质量。
2、衬片基底正反面生长多层非透明薄层,既利用到了SiC材料硬度大不易发生形变的优点,又保证了导热衬片的吸热效果,提升其辅助导热能力。
3、创新性的将导热衬片的SiC基底正/背面作凹槽设计,截面如凹凸沟壑状,较直接在SiC平面上覆膜的结构具有更好的分散应力的能力,升降温过程中不易形变。
4、不同材质的非透明薄层填充进衬片基底的凹凸沟壑(也即槽结构)中,能有效减小不同材质因膨胀系数不同而使导热衬片在升降温过程中产生翘曲形变。
5、使用二氧化硅作为碳膜和氮化硅之间的缓冲层,有效防止因氮化硅应力过大对碳膜造成损伤,增加导热衬片使用寿命。
6、较使用硅片作为导热衬片而言,本申请的导热衬片由于硬度大且结构特殊,更兼多层保护层的使用,耐用性进一步增强,不需要频繁更换导热衬片,减少工艺异常,降低保养频次和人力成本,提升产能。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片用于对碳化硅晶圆进行辅助加热,所述导热衬片包括:
衬片基体(1),所述衬片基体(1)的至少一侧的表面上设置有槽结构,所述槽结构至少包括第一凹槽结构(10),所述第一凹槽结构(10)包括多个第一凹槽(100),多个所述第一凹槽(100)沿第一方向间隔地设置于所述衬片基体(1)上,相邻的两个所述第一凹槽(100)之间形成第一凸起(101);所述衬片基体(1)采用碳化硅材料制成。
2.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述衬片基体(1)为圆片结构,所述第一凹槽(100)为环形槽,第一方向为所述衬片基体(1)的径向方向,多个所述第一凹槽(100)所在的圆周的多个圆心均与所述衬片基体(1)的圆心重合,多个所述第一凹槽(100)与所述圆心之间的距离依次减小地设置。
3.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述衬片基体(1)为圆片结构,所述第一凹槽(100)为条形直槽,所述第一方向平行于所述衬片基体(1)的直径方向。
4.根据权利要求3所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,多个所述第一凹槽(100)的宽度相同地设置,和/或,多个所述第一凹槽(100)的深度相同地设置。
5.根据权利要求4所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,多个所述第一凸起(101)的宽度相同地设置,且所述第一凸起(101)的宽度与所述第一凹槽(100)的宽度相同地设置。
6.根据权利要求3所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述衬片基体(1)的厚度方向的两侧表面上均设置有所述槽结构,所述衬片基体(1)的上表面的所述第一凹槽结构(10)与所述衬片基体(1)的下表面的所述第一凹槽结构(10)之间具有一定偏置距离地设置,以使所述上表面的所述第一凹槽结构(10)中的多个所述第一凹槽(100)与所述下表面的所述第一凹槽结构(10)中的多个所述第一凸起(101)一一对应地设置。
7.根据权利要求1所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述槽结构还包括第二凹槽结构(20),所述第二凹槽结构(20)包括多个第二凹槽(200),多个所述第二凹槽(200)沿第二方向间隔地设置于所述衬片基体(1)上,所述第一方向与所述第二方向之间具有夹角地设置,多个所述第一凹槽(100)和多个所述第二凹槽(200)将所述衬片基体(1)分隔为多个独立的块(300),多个所述块(300)的顶部均形成凸起结构。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,设置有所述槽结构的所述衬片基体(1)的表面覆盖有非透明淀积层(2),所述非透明淀积层(2)为碳膜、多晶硅膜中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述非透明淀积层背离所述衬片基体(1)的一侧设置有保护层(4),所述保护层(4)填充所述第一凹槽(100)以使所述衬片基体(1)的表面平整,所述保护层(4)为氮化硅层。
10.根据权利要求9所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述非透明淀积层(2)和所述保护层(4)之间设置有缓冲层(3),所述缓冲层(3)包括二氧化硅层。
11.根据权利要求9所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述保护层(4)位于所述第一凹槽(100)内的部分的高度大于所述第一凹槽(100)的深度。
12.一种碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片的制备方法,其特征在于,所述方法用于制备权利要求1至11中任一项所述的碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,所述方法包括:
步骤S1,在衬片基体(1)的表面刻蚀出槽结构;
步骤S2,在设置有所述槽结构的所述衬片基体(1)的表面沉积非透明淀积层(2);
步骤S3,将保护层(4)沉积于所述非透明淀积层(2)背离所述衬片基体(1)的一侧,所述保护层(4)填充第一凹槽(100)以使所述衬片基体(1)的表面平整。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2和步骤S3之间,所述方法还包括:
在所述非透明淀积层(2)的表面沉积缓冲层(3)。
14.一种碳化硅晶圆载具,包括承载结构和碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片,其特征在于,所述承载结构承载待加热的碳化硅晶圆,所述碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片安装于所述承载结构上,所述碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片与所述碳化硅晶圆相对设置,所述碳化硅晶圆快速热退火用导热衬片为权利要求1至11中任一项所述的导热衬片。
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