CN88211152U - 低碳污染soi石墨加热元件 - Google Patents
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Abstract
一种用于区熔再结晶SOI的低碳污染石墨加热元件，由石墨基体和表面覆盖层组成，其特点在于在采用高纯度石墨加工而成的石墨基体表面覆盖一层5～30μm的热解石墨涂层，该涂层可用化学汽相淀积方法获得。这种石墨加热元件的结构简单，稳定性好，在区熔再结晶过程中可以抑制或排除碳对硅片的污染。由于制造和使用方便，因而有利于推广应用。
Description
本实用新型是一种用于区熔再结晶SOI（Silicon－On－Insulator）的石墨加热元件，属于区熔再结晶技术。
在采用石墨电阻加热的SOI区域熔化再结晶工艺中，SOI圆片被置于固定的片状石墨加热元件上，并被加热到约1200℃。在SOI圆片的上方再设置一块可移动的条形石墨加热元件，其作用是在SOI圆片的多晶硅层中产生一个熔区。当条形石墨加热元件在平行于SOI圆片的方向上平移时，熔区也随着移动，而熔区后的硅薄膜层则逐渐再结晶。在这种再结晶工艺中，再结晶硅层的碳污染是一个严重的缺点。目前，解决碳污染问题有两个途径：一是采用聚焦的灯光代替石墨加热元件，尤其是温度较高（约1750～2000℃）并位于SOI圆片上方的条形石墨加热元件（Electronics，Nov.3，1982，P46），这种方法的缺点是管状光源沿灯管长度方向的发光强度不均匀，因此聚焦后在圆片上形成的条形加热区的温度分布也不均匀；二是将石墨加热元件的表面用适当的高温材料复盖起来，例如美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments，Inc.）的H、W、Lam等人用5μm厚度的SiC层涂复条形石墨加热元件的表面，它可以有效地防止碳污染，使再结晶SOI硅层的碳含量降低到俄歇电子谱术（AES）的检测极限以下（H、W、Lam，et al，Appl、phys、Lett.，Vol、41，no.11，1982，pp.1083～1085），但由于SiC在约1900℃时将升华，而在SOI技术的区熔再结晶工艺中，条形石墨加热元件温度约在1750～2000℃范围内，容易使SiC涂层因升华而消失。
本实用新型的目的在于提供一种性能稳定的低碳污染SOI石墨加热元件。
本实用新型由石墨基体和表面复盖层组成，其特征在于严密复盖石墨基体的表面复盖层采用热解石墨涂层。石墨基体可采用块状高纯度石墨加工而成，具体形状、尺寸可根据需要设计。通常SOI区熔条形加热元件的截面为矩形，其高度为厚度的（1.5～5）倍。表面复盖层采用化学汽相淀积（CVD）法在石墨基体表面淀积热解石墨，其厚度一般为5～30μm，淀积层厚度太厚时容易从基体表面剥离，太薄时会降低防碳污染效果，并影响使用寿命。
本实用新型具有结构简单、稳定性好等优点。由于热解石墨的升华温度约为3700℃，远远高于条形加热元件的工作温度，因而热稳定性好。由于热解石墨涂层与石墨基体是同质结构，因此相稳定性好。由于热解石墨结构致密、机械强度高，而且抗氧化能力强，所以用适当厚度的热解石墨涂层包起来的石墨加热元件，不仅表面不易产生气相碳污染物，而且也不易产生碳颗粒，所以可以抑制或排除碳对硅片的污染。此外，本实用新型制造和使用方便，有利于推广应用。
图1为SOI区熔再结晶加热装置示意图。SOI圆片（2）置于固定的片状石墨加热元件（1）上。位于SOI圆片（2）上方的条形石墨加热元件（3）可以沿平行于SOI圆片（2）方向（如图中箭头所示的方向）移动。图2为包有热解石墨涂层的石墨加热元件剖面示意图，热解石墨涂层（5）严密复盖于石墨基体（4）的表面。
本实用新型可采用以下方案实施：选用高纯度、高密度、高强度的块状石墨加工成所需形状和尺寸的电阻加热元件石墨基体（4），刷除表面加工粉尘，再经过清洗和充分干燥，然后放入间接加热密封反应室，用化学汽相淀积（CVD）方法在石墨基体（4）表面淀积厚度为5～30μm的热解石墨涂层（5）。淀积反应的原料为气态碳氢化合物，如甲烷、丙烷、丁烷等。为了使淀积层完全石墨化，还可将淀积石墨涂层的石墨加热元件在2700～3000℃温度下热处理。但在高温热处理中要注意防止加热元件变形。
Claims (4)
1、一种用于区熔再结晶SOI的石墨加热元件，由石墨基体和表面复盖层组成，其特征在于严密复盖石墨基体的表面复盖层采用热解石墨涂层。
2、根据权利要求1所述的石墨加热元件，其特征在于石墨基体可采用块状高纯度石墨加工而成，具体形状和尺寸可根据需要来设计，条形石墨加热元件的截面通常为矩形，其高度为厚度的 （1.5～5）倍。
3、根据权利要求1或2所述的石墨加热元件，其特征在于热解石墨涂层可采用化学汽相沉积（CVD）法在石墨基体表面形成，其厚度为5～30μm。
4、根据权利要求3所述的石墨加热元件，其特征在于淀积热解石墨涂层后的石墨加热元件可在2700～3000℃温度下进行热处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88211152 CN88211152U (zh) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 低碳污染soi石墨加热元件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 88211152 CN88211152U (zh) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 低碳污染soi石墨加热元件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN88211152U true CN88211152U (zh) | 1988-11-30 |
Family
ID=4844581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 88211152 Expired - Lifetime CN88211152U (zh) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 低碳污染soi石墨加热元件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN88211152U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1112612C (zh) * | 1993-05-28 | 2003-06-25 | 佳能株式会社 | 加热器及应用该加热器的图象加热装置 |
| CN102268731A (zh) * | 2011-07-12 | 2011-12-07 | 协鑫光电科技（张家港）有限公司 | 用于晶体生长的温场系统 |
| CN115141036A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 翔名科技股份有限公司 | 石墨组件与其制造方法 |
-
1988
- 1988-03-18 CN CN 88211152 patent/CN88211152U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1112612C (zh) * | 1993-05-28 | 2003-06-25 | 佳能株式会社 | 加热器及应用该加热器的图象加热装置 |
| CN102268731A (zh) * | 2011-07-12 | 2011-12-07 | 协鑫光电科技（张家港）有限公司 | 用于晶体生长的温场系统 |
| CN115141036A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-04 | 翔名科技股份有限公司 | 石墨组件与其制造方法 |
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