一种SiC晶片的外延生产工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115506013A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211045915.5C30B25/20(2006.01)(22)申请日2022.08.30C30B29/36(2006.01)H01L21/02(2006.01)(71)申请人中晟鲲鹏光电半导体有限公司地址518000广东省深圳市南山区粤海街道科技园社区科苑路16号东方科技大厦1905申请人浙江同芯祺科技有限公司(72)发明人严立巍刘文杰马晴朱亦峰林春慧(74)专利代理机构北京和联顺知识产权代理有限公司11621专利代理师陈菊(51)Int.Cl.C30B25/12(2006.01)C30B25/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种SiC晶片的外延生产工艺(57)摘要本发明涉及碳化硅外延技术领域，具体的是一种SiC晶片的外延生产工艺，本发明包括S1将碳化硅晶圆的背面通过碳沉积反应永久键合在石墨载盘上；S2将S1中的固定有碳化硅晶圆的石墨载盘固定于高温炉内的石墨转盘内；S3向高温炉内通入反应气体并抽真空，最终在碳化硅晶圆的表面生长出外延层；本发明通过先将碳化硅晶圆用碳沉积反应固定在石墨载盘上，在面对超薄碳化硅晶圆的外延生长时，可以减小碳化硅晶圆在高温炉内转动时受到的应力，防止碳化硅晶圆曲翘甚至破裂；通过在高温炉内设置有两个转盘，第二转盘位于第一转盘的表面，第一转盘转动形成公转，然后第二转盘还可以进行自转，可以减小碳化硅晶圆受到的应力并保持相应的旋转速度。CN115506013ACN115506013A权利要求书1/1页1.一种SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将碳化硅晶圆的背面通过碳沉积反应永久键合在石墨载盘上；S2、将S1中的固定有碳化硅晶圆的石墨载盘固定于高温炉内的石墨转盘内；S3、向高温炉内通入反应气体并抽真空，最终在碳化硅晶圆的表面生长出外延层。2.根据权利要求1所述的SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，所述S1具体包括：S1.1、石墨载盘的表面开设有多个吸附孔，将碳化硅晶圆背面放置于带有多个吸附孔的石墨载盘上进行吸附；S1.2、采用碳沉积反应，使得碳化硅晶圆的表面附有碳沉积层，将碳化硅晶圆背面键合在石墨载盘上；S1.3、在碳化硅晶圆的正面靠近侧壁处涂覆光刻胶；S1.4、用激光蚀刻碳化硅晶圆正面的碳；S1.5、洗去光刻胶。3.根据权利要求1所述的SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，所述高温炉内设置有第一转盘与第二转盘，第二转盘圆周阵列分布于第一转盘靠近侧壁的表面，且第二转盘为石墨转盘，每个石墨转盘固定一个石墨载盘。4.根据权利要求3所述的SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，所述第二转盘可拆卸的安装在第一转盘的表面。5.根据权利要求3或4所述的SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，所述第二转盘的表面开设有凹槽，凹槽用于放置石墨载盘，且凹槽的尺寸与石墨载盘相同。6.根据权利要求1所述的SiC晶片的外延生产工艺，其特征在于，所述反应气体包括C2H4/C3H8、SiHCl3、HCl。2CN115506013A说明书1/3页一种SiC晶片的外延生产工艺技术领域[0001]本发明涉及碳化硅外延技术领域，具体的是一种SiC晶片的外延生产工艺。背景技术[0002]碳化硅外延工艺是整个产业中的一种非常关键的工艺，由于现在所有的器件基本上都是在外延上实现，所以外延的质量对器件的性能是影响是非常大的，但是外延的质量它又受到晶体和衬底加工的影响，处在一个产业的中间环节，对产业的发展起到非常关键的作用。[0003]碳化硅功率器件与传统硅功率器件制作工艺不同，不能直接制作在碳化硅单晶材料上，必须在导通型单晶衬底上额外生长高质量的外延材料，并在外延层上制造各类器件。[0004]碳化硅一般采用PVT方法，温度高达2000多度，且加工周期比较长，产出比较低，因而碳化硅衬底的成本是非常高的。[0005]碳化硅外延过程和硅基本上差不多，在温度设计以及设备的结构设计不太一样。[0006]在器件制备方面，由于材料的特殊性，器件过程的加工和硅不同的是，采用了高温的工艺，包括高温离子注入、高温氧化以及高温退火工艺。[0007]目前碳化硅外延工艺都是直接将碳化硅晶圆放置于高温炉内的石墨转盘上，但是在面对超薄的碳化硅晶圆时，若是直接放在石墨转盘上进行旋转，超薄碳化硅晶圆不易承受住转动产生的应力，从而让晶圆产生曲翘，甚至直接破裂，影响了生产效率。发明内容[0008]本发明的目的在于提供一种SiC晶片的外延生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。[0009]本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0010]一种SiC晶片的外延生产工艺，包括以下步骤：[0011]S