本發(fā)明涉及半導(dǎo)體cvd，尤其涉及一種沉積制備裝置及外延膜沉積制備方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料的典型代表,具有寬禁帶寬度、高臨界擊穿場強、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度等優(yōu)異的特性,極大地擴展了功率器件的能量處理能力,能夠滿足下一代電力電子裝備對功率器件更大功率、更小體積和高溫高輻射等惡劣條件下工作的技術(shù)要求,已經(jīng)在新能源汽車、軌道交通、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域有充分的應(yīng)用。

2、由于碳化硅器件不能在晶片上直接制備,而是需要在碳化硅晶片上沉積一層外延膜,進而在外延膜層上生產(chǎn)器件，碳化硅外延膜生長方法有多種,其中化學(xué)氣相沉積(cvd)法具有可以精確控制外延膜膜厚和載流子濃度、缺陷較少、生長速度適中、過程可自動控制等優(yōu)點,是生長碳化硅外延膜的最常用方法。

3、現(xiàn)有的碳化硅外延cvd設(shè)備在反應(yīng)過程中，設(shè)備內(nèi)的懸浮物或副產(chǎn)物、內(nèi)部器件表層脫落物等雜質(zhì)容易落到晶片表面并一直存在于整個生長過程中，給外延層帶來嚴重的掉落物等缺陷問題，降低了外延片的良率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種沉積制備裝置及外延膜沉積制備方法，其能夠減少雜質(zhì)落到晶片表面的概率，提升了產(chǎn)品良率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、沉積制備裝置，其包括：

4、反應(yīng)腔體，所述反應(yīng)腔體設(shè)置有排氣口：

5、固定組件，所述固定組件包括固定件，所述固定件倒懸于所述反應(yīng)腔體內(nèi)，所述固定件被配置為放置晶片，以使所述晶片的沉積面朝下；

6、進氣組件，所述進氣組件包括進氣管，所述進氣管的出口連通所述反應(yīng)腔體，所述進氣管被配置為向所述反應(yīng)腔體內(nèi)注入反應(yīng)氣體；

7、加熱體組件，所述加熱體組件設(shè)置于所述反應(yīng)腔體內(nèi)，所述加熱體組件能夠?qū)λ鲞M氣管輸出的所述反應(yīng)氣體以及所述固定件固定的所述晶片加熱。

8、在一些實施例中，所述固定件包括容納腔，所述容納腔的腔壁至少設(shè)置有朝下的開口，所述容納腔的腔壁設(shè)置有凸出的承托凸起，所述承托凸起承托固定所述晶片。

9、在一些實施例中，所述容納腔內(nèi)設(shè)置有活動的壓板，以能夠壓合固定承托于所述承托凸起上的所述晶片。

10、在一些實施例中，所述沉積制備裝置還包括內(nèi)壁，所述內(nèi)壁呈環(huán)狀設(shè)置于所述反應(yīng)腔體內(nèi)并圍合成反應(yīng)空間，所述進氣管穿入至所述反應(yīng)腔體內(nèi)，使所述進氣管的出口設(shè)置于所述反應(yīng)空間的底部，所述固定件旋轉(zhuǎn)設(shè)置于所述反應(yīng)空間的頂部。

11、在一些實施例中，所述排氣口開設(shè)于所述反應(yīng)腔體的側(cè)壁，并且位于所述內(nèi)壁的上方。

12、在一些實施例中，所述進氣組件還包括分流板，所述分流板設(shè)置于所述進氣管的出口，所述分流板上設(shè)置有若干分流孔。

13、在一些實施例中，所述進氣組件還包括分隔壁，所述分隔壁設(shè)置于所述進氣管內(nèi)，所述分隔壁將所述進氣管分隔成內(nèi)管腔與外管腔，對應(yīng)所述內(nèi)管腔的所述分流孔的尺寸小于對應(yīng)所述外管腔的所述分流孔的尺寸。

14、在一些實施例中，所述固定組件還包括驅(qū)動件，所述驅(qū)動件的輸出端連接所述固定件，所述驅(qū)動件能夠驅(qū)動所述固定件旋轉(zhuǎn)升降。

15、在一些實施例中，所述加熱體組件包括第一加熱體以及第二加熱體，所述第一加熱體設(shè)置于所述固定件上方，所述第二加熱體設(shè)置于所述內(nèi)壁的外側(cè)。

16、在一些實施例中，所述第二加熱體設(shè)置多個，多個所述第二加熱體沿所述內(nèi)壁的高度方向間隔設(shè)置。

17、還提供一種外延膜沉積制備方法，利用如上所述的沉積制備裝置，其特征在于，包括如下步驟：

18、將晶片固定于固定件上，使所述晶片的沉積面朝下；

19、加熱體組件加熱至反應(yīng)溫度；

20、進氣管向反應(yīng)腔體內(nèi)通入反應(yīng)氣體，通過排氣口抽氣。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、通過上述倒懸于反應(yīng)腔體內(nèi)的固定件，從而能夠?qū)⒕怪霉潭?，進而將晶片的沉積面朝下，當(dāng)加熱的反應(yīng)氣體接觸到沉積面后通過氣相反應(yīng)過程形成朝下的外延層，進而在氣相反應(yīng)過程中產(chǎn)生的懸浮物或者副產(chǎn)物、內(nèi)部器件表層脫落物等雜質(zhì)會由于重力下落，而不易直接落至朝下的晶片的沉積面上，減少雜質(zhì)落到晶片表面的概率，有效地保護了外延層，減小了外延層的表面缺陷程度，提升了產(chǎn)品良率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.沉積制備裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述進氣管(31)的出口位于所述固定件(21)的下方，使至少部分所述反應(yīng)氣體能夠向上流通并接觸所述晶片(6)的沉積面進行反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述固定件(21)包括容納腔(211)，所述容納腔(211)的腔壁至少設(shè)置有朝下的開口，所述容納腔(211)的腔壁設(shè)置有凸出的承托凸起(212)，所述承托凸起(212)承托固定所述晶片(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述容納腔(211)內(nèi)設(shè)置有活動的壓板(213)，以能夠壓合固定承托于所述承托凸起(212)上的所述晶片(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述沉積制備裝置還包括內(nèi)壁(5)，所述內(nèi)壁(5)呈環(huán)狀設(shè)置于所述反應(yīng)腔體(1)內(nèi)并圍合成反應(yīng)空間，所述進氣管(31)穿入至所述反應(yīng)腔體(1)內(nèi)，使所述進氣管(31)的出口設(shè)置于所述反應(yīng)空間的底部，所述固定件(21)旋轉(zhuǎn)設(shè)置于所述反應(yīng)空間的頂部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述排氣口(11)開設(shè)于所述反應(yīng)腔體(1)的側(cè)壁，并且位于所述內(nèi)壁(5)的上方。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述進氣組件(3)還包括分流板(32)，所述分流板(32)設(shè)置于所述進氣管(31)的出口，所述分流板(32)上設(shè)置有若干分流孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述進氣組件(3)還包括分隔壁(33)，所述分隔壁(33)設(shè)置于所述進氣管(31)內(nèi)，所述分隔壁(33)將所述進氣管(31)分隔成內(nèi)管腔與外管腔，對應(yīng)所述內(nèi)管腔的所述分流孔的尺寸小于對應(yīng)所述外管腔的所述分流孔的尺寸。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述固定組件(2)還包括驅(qū)動件(22)，所述驅(qū)動件(22)的輸出端連接所述固定件(21)，所述驅(qū)動件(22)能夠驅(qū)動所述固定件(21)旋轉(zhuǎn)升降。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述加熱體組件(4)包括第一加熱體(41)以及第二加熱體(42)，所述第一加熱體(41)設(shè)置于所述固定件(21)上方，所述第二加熱體(42)設(shè)置于所述內(nèi)壁(5)的外側(cè)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的沉積制備裝置，其特征在于，所述第二加熱體(42)設(shè)置多個，多個所述第二加熱體(42)沿所述內(nèi)壁(5)的高度方向間隔設(shè)置。

12.外延膜沉積制備方法，利用如權(quán)利要求1-11任一項所述的沉積制備裝置，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體CVD技術(shù)領(lǐng)域，公開了沉積制備裝置及外延膜沉積制備方法，沉積制備裝置包括反應(yīng)腔體、固定組件、進氣組件以及加熱體組件，反應(yīng)腔體設(shè)置有排氣口，固定組件包括固定件，固定件倒懸于反應(yīng)腔體內(nèi)，固定件被配置為放置晶片，以使晶片的沉積面朝下；進氣組件包括進氣管，進氣管的出口連通反應(yīng)腔體內(nèi)，以向反應(yīng)腔體內(nèi)注入反應(yīng)氣體；加熱體組件能夠?qū)M氣管輸出的反應(yīng)氣體以及固定件固定的晶片加熱；外延膜沉積制備方法利用上述的沉積制備裝置，將晶片的沉積面朝下，在氣相反應(yīng)過程中的雜質(zhì)會由于重力下落，而不易直接落至朝下的晶片的沉積面上，減少雜質(zhì)落到晶片表面的概率，提升了產(chǎn)品良率。

技術(shù)研發(fā)人員：龍占勇,韓雪嶺,李洪,劉定財,梁展程,林佳繼
受保護的技術(shù)使用者：拉普拉斯（廣州）半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10