【技术实现步骤摘要】
本技术属于碳化硅，涉及碳化硅外延生长，尤其涉及一种碳化硅外延生长挡止环。
技术介绍
1、以sic材料为代表的第三代宽带隙半导体材料具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移等特点，特别适合制作高温、高压、高频、大功率、抗辐照等半导体器件。
2、外延生长出满足设计要求的具有规定掺杂类型及浓度的外延层，是4h-sic器件制作的前提。对于4h-sic半导体来说，氮(n)通常用作n型掺杂，而铝(al)用作p型掺杂。在掺杂的过程中，n是取代4h-sic晶格点阵中c原子的点阵位置，而al是取代4h-sic晶格点阵中si原子的点阵位置。
3、在4h-sic进行cvd外延生长过程中，氮气(n2)为常用的n型掺杂剂，而三甲基铝(tma)为典型的p型掺杂剂。4h-sic外延的掺杂浓度除了受到n2/tma的流量、生长温度及反应室压强控制，还与实际生长的c/si比有关。掺杂效率与c/si比的依存关系可以用点阵竞争(site competition effect)理论来解释。由于n取代c的位置，而al则取代si的位置，因此低的c/si比易于实现高浓度的n型掺杂，反之，高c/si比适合进行p型掺杂。在合适的c/si比下，通过调节n2/tma的流量可以获得1×1014～1×1020cm-3的n型或p型掺杂浓度，满足600v～10kv 4h-sic器件制作对4h-sic外延的要求。
4、sic外延生长主要通过化学气相淀积法，是指把含有薄膜元素的气态反应源或液态蒸汽及所必须的其他气体通入反应室，通过分解合成等化学反
5、现有技术的主要缺点是生产碳化硅外延片采用的是水平式生长炉，所有参与外延反应的气体从石英管的一端流向另一端，即一端为参与反应气体输入端，另一端为反应杂物排出端，通过引入基座旋转可以降低径向差异。在反应炉腔内，首先碳化硅衬底放置在卫星盘上，然后在卫星盘用挡止环固定衬底，防止衬底在高速旋转过程中脱落。例如cn215925142u公开了一种碳化硅外延生长用托盘结构，包括设置在主转动盘上的多个凹槽，每个凹槽内安装有可自转的用于承载sic晶片的卫星盘，卫星盘上端卡接有挡止sic晶片边缘的挡止环，防止了卫星盘在高速自转时sic晶片的滑落。然而，当碳化硅外延沉积物达到一定厚度时，反应炉腔内的挡止环也会生长上碳化硅，而随着沉积物的继续沉积，会影响反应源的耗尽曲线，导致边缘浓度偏高，降低浓度均匀性，只能通过pm打磨掉挡止环上的沉积物。
6、综上所述，为了提高碳化硅外延晶片浓度均匀性，本技术提供了一种碳化硅外延生长挡止环。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本技术提供了一种碳化硅外延生长挡止环，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面向下倾斜。在碳化硅外延生长过程中，随着碳化硅沉积物在挡止环上表面的斜面上生长，并不会影响反应源的耗尽曲线，降低了碳化硅沉积物对浓度均匀性的影响，提高了碳化硅外延晶片浓度均匀性。
2、为达此目的，本技术采用以下技术方案：
3、本技术的目的在于提供一种碳化硅外延生长挡止环，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面向下倾斜。
4、在碳化硅外延生长过程中，随着碳化硅沉积物在挡止环上表面的斜面上生长，并不会影响反应源的耗尽曲线，降低了碳化硅沉积物对浓度均匀性的影响，提高了碳化硅外延晶片浓度均匀性。
5、作为本技术优选的技术方案，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面与水平面之间的倾斜角度为3～10度，例如3度、3.5度、4度、4.5度、5度、5.5度、6度、6.5度、7度、7.5度、8度、8.5度、9度、9.5度或10度等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
6、需要说明的是，本技术限定碳化硅外延生长挡止环的上表面与水平面之间的倾斜角度为3～10度，若角度过小，则挡止环上的沉积物还会影响反应源耗尽曲线，若角度过大，将影响反应腔层流流场。
7、作为本技术优选的技术方案，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的水平宽度为0.5～1cm，例如0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm或1cm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
8、作为本技术优选的技术方案，在所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的内侧，设置衬底支撑台阶，用于放置碳化硅衬底，并在卫星盘高速自转过程中，防止碳化硅晶片的滑落。
9、作为本技术优选的技术方案，所述衬底支撑台阶的台阶面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述衬底支撑台阶的台阶面向上倾斜。
10、作为本技术优选的技术方案，所述衬底支撑台阶的台阶面与水平面之间的倾斜角度为5～15度，例如5度、6度、7度、8度、9度、10度、11度、12度、13度、14度或15度等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、需要说明的是，本技术限定衬底支撑台阶的台阶面与水平面之间的倾斜角度为5～15度，若角度过大，晶片在托盘上晃动，会导致生长过程中同心圆不同心现象；因晶片在外延生长过程中，不仅纵向生长，同时还横向生长，角度过小，晶片会与挡止环接触，增加颗粒数量。
12、作为本技术优选的技术方案，所述衬底支撑台阶的台阶面的水平宽度为0.2～0.5cm，例如0.2cm、0.25cm、0.3cm、0.35cm、0.4cm、0.45cm或0.5cm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
13、作为本技术优选的技术方案，所述碳化硅外延生长挡止环的最大直径为22-41cm，例如22cm、25cm、26cm、28cm、30cm、32cm、35cm、38cm、40cm或41cm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、作为本技术优选的技术方案，所述碳化硅外延生长挡止环的最大厚度为0.32-0.54cm，例如0.32cm、0.35cm、0.37cm、0.4cm、0.42cm、0.45cm、0.48cm、0.5cm或0.54cm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、作为本技术优选的技术方案，所述碳化硅外延生长挡止环的平面度为0.047-0.053mm，例如0.047mm、0.048mm、0.049mm、0.050本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面与水平面之间的倾斜角度为3～10度。
3.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的水平宽度为0.5～1cm。
4.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，在所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的内侧，设置衬底支撑台阶。
5.根据权利要求4所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述衬底支撑台阶的台阶面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述衬底支撑台阶的台阶面向上倾斜。
6.根据权利要求5所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述衬底支撑台阶的台阶面与水平面之间的倾斜角度为5～15度。
7.根据权利要求5所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述衬底支撑台阶的台阶面的水平宽度为
8.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的最大直径为22-41cm。
9.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的最大厚度为0.32-0.54cm。
10.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的平面度为0.047-0.053mm。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止环的中心的方向，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面与水平面之间的倾斜角度为3～10度。
3.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的水平宽度为0.5～1cm。
4.根据权利要求1所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，在所述碳化硅外延生长挡止环的上表面的内侧，设置衬底支撑台阶。
5.根据权利要求4所述的碳化硅外延生长挡止环，其特征在于，所述衬底支撑台阶的台阶面呈斜面，沿远离所述碳化硅外延生长挡止...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，费磊，边逸军，左万胜，
申请(专利权)人：晶丰芯驰上海半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。