抑制SiC外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的制作方法

抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构
技术领域
1.本实用新型涉及半导体外延技术领域，特别涉及一种抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构。


背景技术：

2.由于sic外延生长所需的温度在1600℃左右，因此，承载sic外延衬底所用的托盘均采用高纯石墨制成，起到加热和保温的作用。但石墨是一种多孔材料，容易吸附各种杂质，在高温下杂质会从孔中逸出，从而污染反应室，严重影响sic外延片的本征载流子浓度。目前，较常用的办法是在石墨外包裹一层sic涂层或者tac涂层，sic和tac涂层具有高纯度、耐温高、耐腐蚀和气密性良好等物理化学性能，解决了石墨托盘的弊端，可防止杂质气体吸附进被涂层包裹的石墨托盘内或逸出到石墨托盘外，以免杂质气体污染衬底或炉膛配件，影响外延质量。
3.然而，对于sic涂层的托盘，盛放衬底的凹槽平面分为无涂层和有涂层两种。在使用凹槽平面无涂层的托盘时，在高温下无涂层凹槽平面上会有附着不牢固的碳粉末转移到晶片背面，形成白斑；在使用凹槽平面有涂层的托盘时，由于涂层表面随着使用次数增多，会有很多细小划痕，在生长过程中，少量生长源气流很可能进入到这些划痕等凹陷处，在晶片背面进行反应成核，形成sic颗粒等不同于晶片的物质。以上情况均会增加晶片背面处理步骤，如果背面处理不当，会导致不良率增加。对于tac涂层的托盘，盛放衬底的凹槽平面上也有tac涂层，采用该托盘进行外延生长，晶片背面并不会出现上述不同于衬底结晶的物质，但是tac涂层托盘价格高，达到使用寿命时涂层会脱落，导致托盘不同区域掺杂源残留不均匀，进而影响载流子浓度均匀性。相比于sic涂层托盘，tac涂层托盘使用周期短，增加了损耗件成本，仅适用于实验室使用。
4.如果能解决sic涂层托盘外延背面产生异物问题，进而减少背面处理步骤，提高产品良率，或者提高tac托盘使用寿命，降低损耗件成本，都能极大地降低生产成本。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构。
6.为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构，包括承载托盘和衬底放置底片，所述承载托盘的正面设有凹槽，所述衬底放置底片能够放入在所述凹槽内。
7.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述承载托盘的表面覆盖有sic涂层，所述衬底放置底片的表面覆盖有tac涂层。
8.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述凹槽的内侧壁上设有内台阶和外台阶，内台阶和外台阶的表面覆盖有sic涂层。
9.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，
所述内台阶的直径小于所述外台阶的直径。
10.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述内台阶和所述外台阶均具有内边缘和外边缘，所述内边缘的半径小于所述外边缘的半径，所述内边缘和所述外边缘之间形成斜侧壁。
11.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述承载托盘的底部设有凸台，所述凸台的外侧面为斜面。
12.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述衬底放置底片的外侧面具有底片斜面，所述底片斜面的斜度与所述内台阶和所述外台阶的斜侧壁的斜度相同。
13.作为本实用新型抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构的一种改进，所述衬底放置底片能够放置在所述内台阶或所述外台阶上。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型包含两个组合件；一个组合是带凹槽的承载托盘，凹槽的侧壁上有台阶结构，表面有sic涂层；另一个组合是能完全放入承载托盘的凹槽中的薄片(或衬底放置底片)，薄片(或衬底放置底片)表面有tac涂层。将薄片放置于承载托盘的凹槽内，再将衬底放置在衬底放置底片上，衬底背面紧贴衬底放置底片。本实用新型能在保证不改变原有外延质量的情况下，既能抑制晶片背面白斑或颗粒物的产生，还能通过更换组合件的方式，尽可能延长组合件的使用寿命，达到降低生产成本的目的。
附图说明
15.下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
16.图1是本实用新型主视图。
17.图2是本实用新型剖视图。
18.图3是本实用新型衬底放置底片剖视图。
19.附图标记名称：1、承载托盘2、衬底放置底片3、凹槽4、内台阶5、外台阶6、斜侧壁7、凸台8、斜面9、底片斜面。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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。
21.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方
案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围内。
23.如图1、图2和图3所示，一种抑制sic外延片背面生长白斑或颗粒物的托盘结构，包括承载托盘1和衬底放置底片2，承载托盘1的正面设有凹槽3，衬底放置底片2能够放入在凹槽3内。
24.优选的，承载托盘1的表面覆盖有sic涂层，衬底放置底片2的表面覆盖有tac涂层。
25.优选的，凹槽3的内侧壁上设有内台阶4和外台阶5，内台阶4和外台阶5的表面覆盖有sic涂层。sic和tac涂层具有高纯度、耐温高、耐腐蚀和气密性良好等物理化学性能，解决了石墨托盘的弊端，可防止杂质气体吸附进被涂层包裹的石墨托盘内或逸出到石墨托盘外，以免杂质气体污染衬底或炉膛配件，影响外延质量。
26.优选的，内台阶4的直径小于外台阶的直径。
27.优选的，内台阶4和外台阶5均具有内边缘和外边缘，内边缘的半径小于外边缘的半径，内边缘和外边缘之间形成斜侧壁6。
28.优选的，承载托盘1的底部设有凸台7，凸台7的外侧面为斜面8。凸台7的设置能够便于承载托盘的安装固定。
29.优选的，衬底放置底片2的外侧面具有底片斜面9，底片斜面9的斜度与内台阶4和外台阶5的斜侧壁6的斜度相同。衬底放置底片2放置在内台阶4或外台阶5上时，底片斜面9与斜侧壁6能够彼此紧贴。
30.优选的，衬底放置底片2能够放置在内台阶4或外台阶5上。衬底放置底片2能够根据大小选择性的放置在内台阶4或外台阶5上。衬底放置在衬底放置底片2上，衬底背面紧贴衬底放置底片2。由于衬底放置底片2的表面具有tac涂层，能抑制晶片背面白斑或颗粒物的产生。
31.本实用新型包含两个组合件；一个组合是带凹槽的承载托盘，凹槽的侧壁上有台阶结构，表面有sic涂层；另一个组合是能完全放入承载托盘的凹槽中的薄片(或衬底放置底片)，薄片(或衬底放置底片)表面有tac涂层。将薄片放置于承载托盘的凹槽内，再将衬底放置在衬底放置底片上，衬底背面紧贴衬底放置底片。本实用新型能在保证不改变原有外延质量的情况下，既能抑制晶片背面白斑或颗粒物的产生，还能通过更换组合件的方式，尽可能延长组合件的使用寿命，达到降低生产成本的目的。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。