氮基晶圆化学气相沉积器件及其沉积方法与流程

本公开总体上涉及一种沉积器件。更确切地说，本公开涉及一种高电子迁移率晶体管氮基半导体器件的化学气相沉积器件。

背景技术：

1、近年来，对高电子迁移率晶体管(hemt)的半导体器件的深入研究已经很普遍，例如对于高功率开关和高频应用。hemt利用两种不同带隙材料之间的异质结界面形成量子阱状结构，用于容纳二维电子气(2deg)区，满足高功率/高频率装置的需求。除了hemt之外，具有异质结构的装置的实例进一步包含异质结双极晶体管(hbt)、异质结场效应晶体管(hfet)和调制掺杂的fet(modfet)。目前，需要改善hemt器件的生产良率，从而使其更适合进行大量生产。

技术实现思路

1、本公开在一个方面提供了一种氮基晶圆化学气相沉积(chemical vapordeposition,cvd)器件。此氮基晶圆化学气相沉积器件包括加热载体、氮基晶圆以及夹持环。加热载体包括载体表面。氮基晶圆配置在载体表面上。夹持环配置在载体表面以及氮基晶圆上方。夹持环包括倾斜表面和抛光表面，且抛光表面和倾斜表面相反。氮基晶圆具有多个hemt器件。抛光表面和载体表面平行。抛光表面以及载体表面之间在第一方向上的距离落在1.1毫米至1.2毫米的范围，且第一方向和载体表面的法线平行。

2、本公开在另一个方面提供了一种氮基晶圆化学气相沉积器件的沉积方法。此方法包括以下步骤：研磨夹持环并减少夹持环的厚度；配置氮基晶圆在加热载体的载体表面上；以及沉积导电材料在氮基晶圆上。研磨夹持环的步骤在夹持环上形成抛光表面。氮基晶圆化学气相沉积器件包括加热载体、氮基晶圆以及夹持环。加热载体包括载体表面。夹持环配置在载体表面以及氮基晶圆上方。夹持环包括倾斜表面以及抛光表面。抛光表面与倾斜表面相反。氮基晶圆具有多个hemt器件。抛光表面与载体表面平行。抛光表面与载体表面之间在第一方向上的距离落在1.1毫米至1.2毫米的范围，且第一方向和载体表面的法线平行。

3、本公开在另一个方面提供了一种氮基晶圆化学气相沉积器件的沉积方法。此方法包括以下步骤：向上移动夹持环，使夹持环的抛光表面远离加热载体的载体表面；在加热载体的载体表面上配置氮基晶圆，其中氮基晶圆具有多个hemt器件；在这些hemt器件上沉积导电层；沉积钨层以覆盖导电层；在载体表面和夹持环之间的距离增加到1.2毫米的条件下，将气流从氮基晶圆和夹持环之间的间隙向上引入到导电层和夹持环之间的间隙。

4、基于上述配置，在沉积过程中可以实现导电层或钨层不剥离。因此，可以生产出的具有hemt器件的晶圆可以具有高质量导电层或钨层。

技术特征：

1.一种氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述夹持环在所述载体表面上覆盖环形区域，且所述夹持环覆盖所述载体表面的宽度落在19.94毫米至20.06毫米的范围。

3.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述氮基晶圆具有氧化物层，且所述氧化物层覆盖所述多个hemt器件，且所述抛光表面和所述氧化物层之间在所述第一方向上的距离落在0.03毫米至0.07毫米的范围。

4.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述氮基晶圆包括衬底，且所述多个hemt器件配置在所述衬底上，且所述衬底的厚度落在1100微米至1200微米的范围。

5.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述加热载体具有气体通道，且所述气体通道形成围绕所述载体表面的开口。

6.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述气体通道用以提供氢气。

7.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述气体通道连接所述夹持环和所述加热载体之间的空间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，还包括配置在所述载体表面上方的气体供应器，其中所述气体供应器用以提供六氟化钨和硅烷。

9.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述夹持环被磨过以降低夹持环的厚度，并增加所述载体表面以及所述抛光表面之间的距离。

10.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述氮基晶圆包括：

11.根据前述权利要求中任一项所述的氮基晶圆化学气相沉积器件，其特征在于，其中所述第一导电层包括氮化钛，且所述第二导电层包括钨。

12.一种氮基晶圆化学气相沉积器件的沉积方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的沉积方法，其特征在于，其中研磨所述夹持环并减少所述夹持环的厚度的步骤包括：

14.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中研磨所述夹持环并减少所述夹持环的厚度的步骤包括：

15.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中研磨所述夹持环并减少所述夹持环的厚度的步骤包括：

16.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中所述氮基晶圆具有氧化物层，且所述氧化物层覆盖所述多个hemt器件，且所述抛光表面和所述氧化物层之间在所述第一方向上的距离落在0.03毫米至0.07毫米的范围。

17.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中所述氮基晶圆包括衬底，且所述多个hemt器件配置在所述衬底上，且所述衬底的厚度落在1100微米至1200微米的范围。

18.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中所述加热载体具有气体通道，且沉积所述导电材料在所述氮基晶圆上的步骤包括：

19.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中所述氮基晶圆化学气相沉积器件包括气体供应器，且所述气体供应器配置在所述载体表面的上方；其中沉积所述导电材料在所述氮基晶圆上的步骤包括：

20.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，沉积所述导电材料在所述氮基晶圆上的步骤包括：

21.一种氮基晶圆化学气相沉积器件的沉积方法，其特征在于，包括：

22.根据权利要求21所述的沉积方法，其特征在于，其中所述氮基晶圆包括覆盖所述多个hemt器件并被所述导电层覆盖的氧化物层，使得所述气流穿过所述氧化物层和所述夹持环之间的间隙。

23.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，还包括：

24.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，其中所述夹持环在沉积所述导电层在所述hemt器件上之后及沉积所述钨层之前垂直移动。

25.根据前述权利要求中任一项所述的沉积方法，其特征在于，还包括：

技术总结
一种氮基晶圆化学气相沉积器件，其包括加热载体、氮基晶圆以及夹持环。加热载体包括载体表面。氮基晶圆配置在载体表面上。夹持环配置在载体表面以及氮基晶圆上方。夹持环包括倾斜表面和抛光表面，且抛光表面和倾斜表面相反。氮基晶圆具有多个HEMT器件。抛光表面和载体表面平行。抛光表面以及载体表面之间在第一方向上的距离落在1.1毫米至1.2毫米的范围，且第一方向和载体表面的法线平行。

技术研发人员：游庭淋,贺辟,谢文元
受保护的技术使用者：英诺赛科（苏州）半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12