CN213925129U - 一种外延薄膜生长承载盘 - Google Patents
一种外延薄膜生长承载盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213925129U CN213925129U CN202022770695.5U CN202022770695U CN213925129U CN 213925129 U CN213925129 U CN 213925129U CN 202022770695 U CN202022770695 U CN 202022770695U CN 213925129 U CN213925129 U CN 213925129U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disc
- inner ring
- film growth
- thin film
- epitaxial thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本实用新型涉及一种外延薄膜生长承载盘，包括圆盘，所述圆盘上表面设置环形凹槽，所述凹槽内设置至少一个内环，所述内环与所述圆盘可拆卸地连接；所述圆盘的外周设置环形凸起，所述凸起的外沿套接外环，所述外环的外沿与所述圆盘的外沿平齐。所述外延薄膜生长承载盘可以通过增加或者去除内环，使得承载盘厚度发生改变，从而达到调整晶片表面温场分布的效果，控制方法简便，普通操作者皆可以掌握，便于推广运用，尤其适用于碳化硅外沿薄膜的制备。
Description
技术领域
本实用新型涉及功能材料制备机械元件，尤其是一种外延薄膜生长承载盘。
背景技术
近些年，碳化硅(SiC)外延材料和器件正在稳步而快速增长，在某些领域其正在逐步替代传统的硅和砷化镓材料。相对于硅和砷化镓来说，碳化硅具有更好的材料特性。例如4H-SiC，其具有大约4×106V/cm的击穿场强，大约2×107cm/s的电子漂移速度和大约4.9W/cm·K的热导率，同时具有高化学稳定性和抗辐射性能。这些优异的材料特性表明碳化硅特别适合于高功率、高温和高频应用。
外延薄膜是利用晶体界面上的二维结构相似性成核的原理，在一块单晶片上，沿着其原来的结晶轴方一向再生长一层晶格完整、且可以具有不同的杂质浓度和厚度的单晶层薄膜。大多数器件制备均在外延薄膜上实现，因此，碳化硅器件制的性能很大程度上取决于碳化硅外延薄膜的质量。碳化硅产业正在迅速扩张，且业内对碳化硅晶片质量要求也在不断提高，其中外延层载流子浓度影响着半导体器件电学性能，器件客户对外延层载流子浓度的均匀性有着严格的要求。为提高企业在行业内的竞争水平，研究和改善N型4H-SiC外延层载流子浓度的均匀性迫在眉睫。其中碳化硅外延生长炉内温度场、气流分布以及C/Si分布等方面影响着载流子浓度的均匀性，而承载碳化硅生长的圆盘是影响其成型的关键设备。
CN211005719U公开了一种碳化硅外延生长用石墨盘基座，包括基座本体和口袋，基座本体的顶面包括第一上表面，基座本体的底面包括第一下表面，口袋设置于第一上表面上，所述第一上表面和所述第一下表面均为圆锥面，第一上表面和第一下表面的锥度大小相同且第一上表面的母线与第一下表面的母线相平行。本实用新型的碳化硅外延生长用石墨盘基座，因SiC生长过程中会存在“耗尽”现象，导致了外延片径向上各点的生长速率及掺杂浓度随径向位置变化而有所差异，造成了外延片厚度及浓度的不均匀性，通过在基座本体的顶面设置圆锥面，提高外延片厚度均匀性，同时在底面设置与顶面锥度大小相同的圆锥面，以提高温场的均匀性，从而可以提高掺杂浓度均匀性。然而这种圆锥面上材料放置的平衡性对操作者的要求较高，且圆锥面的温度传递不及平面温度传递效果，因此材料生长的稳定性和重现性不佳。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种外延薄膜生长承载盘，用于承载衬底进行外延生长，通过添加或者去除内环，改变材料外延生长时晶片表面温场的分布，从而改善载流子浓度均匀性。该设备尤其适用于碳化硅外延薄膜的制备，可以改变碳化硅外延晶片载流子浓度均匀性，从而保证反应室温度不变的情况下单独调整衬底表面温场。
为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：
一种外延薄膜生长承载盘，包括圆盘，所述圆盘上表面设置环形凹槽，所述凹槽内设置至少一个内环，所述内环与所述圆盘可拆卸地连接；所述圆盘的外周设置环形凸起，所述凸起的外沿套接外环，所述外环的外沿与所述圆盘的外沿平齐。
进一步的，所述圆盘的直径为163.5-165.5mm。
进一步的，所述圆盘的厚度为4-6mm。
进一步的，所述凹槽的深度为0.5-3mm。
进一步的，所述凸起的高度为1-1.5mm，宽度为0.5-1mm。
进一步的，所述外环的厚度为1.5-2.0mm，优选的，所以外环比所述凸起高0.3-0.6mm。
进一步的，所述凹槽内设置第一内环和第二内环，所述第一内环的外径等于所述第二内环的内径，所述第二内环的外周与所述凹槽的外壁相贴合。
进一步的，所述凹槽的内径为40-50mm，外径为70-80mm。
进一步的，所述第一内环的内径为40-50mm，优选为43-47mm，外径为55-65mm，高为1-2mm。进一步的，所述第二内环的内径为55-65mm，外径为70-80mm，优选为72-78mm，高为1-2mm。
通过采用前述技术方案，本实用新型与现有技术相比，可以通过增加或者去除内环，使得承载盘厚度发生改变，从而达到调整晶片表面温场分布的效果，控制方法简便，普通操作者皆可以掌握，便于推广运用。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供的外延薄膜生长承载盘结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：
参考图1，外延薄膜生长承载盘包括圆盘1，所述圆盘1上表面设置环形凹槽2，所述凹槽2内设置至少一个内环，所述内环与所述圆盘1可拆卸地连接；所述圆盘1的外周设置环形凸起3，所述凸起3的外沿套接外环4，所述外环4的外沿与所述圆盘1的外沿平齐。
优选地，内环包括第一内环21和第二内环22，所述第一内环21的外径等于所述第二内环的内径22，所述第二内环22的外周与所述凹槽2的外壁相贴合。使用时可以添加或者移除第一内环21和/或第二内环22，从而改变圆盘1的温度场分布。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步改进，为了改善6英寸碳化硅外延晶片载流子浓度均匀性，圆盘1的直径为164mm，厚度为5mm，圆盘1内凹槽2的深度为1.5mm，内径为45mm，外径为75mm。第二内环22内径为60mm，外径为75mm，高为1.5mm；第一内环21内径为45mm，外径为60mm，高为1.5mm。
使用时，通过添加或去除第一内环和/或第二内环→改变圆盘厚度分布→改变碳化硅晶片表面温场分布→改善载流子浓度均匀性。因此，该装置改善载流子浓度均匀性的方式在于改变圆盘厚度，从而在保证反应室温度不变的情况下单独调整衬底表面温场。
优选的，凸起3的高度为1-1.5mm，宽度为0.5-1mm；外环4的厚度为1.5-2.0mm，更优选的，外环4要比凸起3高0.3-0.6mm，例如外环4要比凸起3高0.5mm。外环4发挥限位作用，将晶片限制在承载盘上进行外延生长。
本实施例只是示例性的，本实用新型并不限于此种结构，本领域技术人员应该想到，所述的圆盘、凹槽、第一内环、第二内环还可以为其他数值，例如圆盘1的直径为163.5mm，厚度为4mm，圆盘1内凹槽2的深度为1mm，内径为40mm，外径为70mm。第二内环22内径为55mm，外径为70mm，高为1mm；第一内环21内径为40mm，外径为55mm，高为1.5mm。或者，圆盘1的直径为165.5mm，厚度为6mm，圆盘1内凹槽2的深度为1.2mm，内径为50mm，外径为80mm。第二内环22内径为65mm，外径为80mm，高为1.2mm；第一内环21内径为40mm，外径为65mm，高为1.2mm。
实施例3：
一种外延薄膜生长承载盘包括圆盘1，所述圆盘1上表面设置环形凹槽2，所述凹槽2内设置一个内环，所述内环与所述圆盘1可拆卸地连接，所述内环的外沿与所述凹槽的内边缘相适配；所述圆盘1的外周设置环形凸起3，所述凸起3的外沿套接外环4，所述外环4的外沿与所述圆盘1的外沿平齐。
使用时将待生长的材料放置在圆盘1的中心，通过移除或者添加内环来改变圆盘1上的温度分布场，从而调控外沿薄膜的生长。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种外延薄膜生长承载盘，其特征在于：包括圆盘，所述圆盘上表面设置环形凹槽，所述凹槽内设置至少一个内环，所述内环与所述圆盘可拆卸地连接；所述圆盘的外周设置环形凸起，所述凸起的外沿套接外环，所述外环的外沿与所述圆盘的外沿平齐。
2.根据权利要求1所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述圆盘的直径为163.5-165.5mm。
3.根据权利要求1所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述圆盘的厚度为4-6mm。
4.根据权利要求3所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述凹槽的深度为1-1.5mm。
5.根据权利要求3或4所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述凸起的高度为1-1.5mm，宽度为0.5-1mm。
6.根据权利要求1-4任一项所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述外环的厚度为1.5-2.0mm。
7.根据权利要求1-4任一项所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述凹槽内设置第一内环和第二内环，所述第一内环的外径等于所述第二内环的内径，所述第二内环的外周与所述凹槽的外壁相贴合。
8.根据权利要求7所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述凹槽的内径为40-50mm，外径为70-80mm。
9.根据权利要求8所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述第一内环的内径为40-50mm，外径为55-65mm，高为1-2mm。
10.根据权利要求8或9所述外延薄膜生长承载盘，其特征在于：所述第二内环的内径为55-65mm，外径为70-80mm，高为1-2mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022770695.5U CN213925129U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种外延薄膜生长承载盘 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022770695.5U CN213925129U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种外延薄膜生长承载盘 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213925129U true CN213925129U (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=77144305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022770695.5U Active CN213925129U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种外延薄膜生长承载盘 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213925129U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114737254A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-12 | 芯三代半导体科技(苏州)有限公司 | 一种碳化硅外延生长装置及生长工艺方法 |
-
2020
- 2020-11-26 CN CN202022770695.5U patent/CN213925129U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114737254A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-12 | 芯三代半导体科技(苏州)有限公司 | 一种碳化硅外延生长装置及生长工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI716354B (zh) | 用於與功率元件製造技術整合之大直徑半導體晶圓 | |
| US10435810B2 (en) | Graphite crucible for sublimation growth of SiC crystal | |
| EP2954100B1 (en) | Method for manufacturing a sic crystal with low dislocation density | |
| TWI820738B (zh) | 使用得自聚合物之高純度碳化矽之氣相沉積設備與技術 | |
| TWI750628B (zh) | 碳化矽晶圓以及碳化矽晶圓之製備方法 | |
| JP5931825B2 (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 | |
| US11131038B2 (en) | Furnace for seeded sublimation of wide band gap crystals | |
| US20170175262A1 (en) | Epitaxial growth apparatus, epitaxial growth method, and manufacturing method of semiconductor element | |
| CN215976143U (zh) | 组合式衬底托盘 | |
| CN213925129U (zh) | 一种外延薄膜生长承载盘 | |
| EP0519608A1 (en) | Substrate holder of thermally anisotropic material used for enhancing uniformity of grown epitaxial layers | |
| EP1533834B1 (en) | Vapor phase epitaxial apparatus and vapor phase epitaxial method | |
| CN106012002A (zh) | 一种偏轴衬底用SiC晶体的生长及高电学均匀性的N型SiC衬底的制备方法 | |
| TW200933706A (en) | Epitaxial wafer | |
| CN211005719U (zh) | 碳化硅外延生长用石墨盘基座 | |
| KR102622605B1 (ko) | 서셉터 및 반도체 제조장치 | |
| CN219315144U (zh) | 一种外延生长用载盘 | |
| WO2024084910A1 (ja) | 炭化珪素基板、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| TWI837924B (zh) | 碳化矽晶圓製造方法以及碳化矽錠製造方法 | |
| KR101971613B1 (ko) | 증착 장치 | |
| JP2001003172A (ja) | 半導体エピタキシャル成長方法 | |
| CN116752230A (zh) | 碳化硅外延用上半月加热座和碳化硅外延用石墨件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 361001 floor 1, block B, Jianye Building, No.96, Xiangxing Road, industrial zone, torch hi tech Zone (Xiang'an), Xiamen City, Fujian Province Patentee after: Hantiantiancheng Electronic Technology (Xiamen) Co.,Ltd. Address before: 361001 floor 1, block B, Jianye Building, No.96, Xiangxing Road, industrial zone, torch hi tech Zone (Xiang'an), Xiamen City, Fujian Province Patentee before: EPIWORLD INTERNATIONAL CO.,LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |