一种碳化硅外延设备的制作方法

本申请涉及cvd设备，具体地涉及一种碳化硅外延设备。

背景技术：

1、导体cvd设备又称化学气相沉积设备，是制备高质量半导体单晶薄膜的主要装备，包括碳化硅外延设备、mocvd、pecvd等。特别是碳化硅外延设备、mocvd设备是集真空、高温、高速旋转等技术为一体的高科技装备。其反应原理是，衬底片放置在石墨托盘上进行加热，反应气体流经被加热到反应温度的基片表面，发生化学反应生成单晶薄膜。温度对外延掺杂生长的浓度厚度均匀性影响很大，因此保持反应区内温度场稳定并减少外延设备内壁吸附的杂质等有害粒子对薄膜生长的影响十分重要。

2、现有的碳化硅外延设备多个加热区域易出现温度不均匀并且外延设备内壁的杂质等有害粒子扩散至反应区进而影响外延生长质量。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种碳化硅外延设备，该碳化硅外延设备运行时通过对加热区域采用不同控温方式使壳体内部环境保持稳定，通过不同部位的保温结构设计以及隔离部件来解决外延生长质量问题。

2、为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

3、一种碳化硅外延设备，其包括：壳体，所述壳体的顶部具有喷淋部件；

4、隔离部件，其设于所述壳体内；

5、内筒，其设置于所述壳体内；

6、保温层，其设于所述内筒与所述隔离部件之间；

7、至少一组加热组件，其设于所述内筒的外周壁与所述保温层的内壁之间；

8、所述保温层包括依次沿所述壳体的轴向排布的第一保温层、第二保温层及第三保温层，其中所述第一保温层靠近喷淋部件侧；

9、所述第一保温层内包括至少两个隔热层板，所述隔热层板之间形成供气体流动的流道。

10、优选的，所述第一保温层设有多个间隔的并沿所述壳体的轴向排布的所述隔热层板。

11、优选的，所述第一保温层设有多个间隔的并沿所述壳体的径向排布的所述隔热层板。

12、优选的，所述第二保温层包括第一子保温层和第二子保温层，所述第一子保温层与所述第二子保温层之间组合形成供所述加热组件的电极引出的缝隙。

13、优选的，还包括升降组件，所述第三保温层底部设置于升降组件，基于所述升降组件的移动带动所述第三保温层在所述壳体内沿轴向移动。

14、优选的，所述第三保温层的外周壁上设置有保温隔热筒，所述保温隔热筒设置于所述升降组件上。

15、优选的，所述隔离部件包括：喷头隔热组件，其设置于所述喷淋部件上；位于所述喷头隔热组件下方并环设于所述第二保温层的中间隔热筒，下隔热筒，其设置于所述第二保温层下方并对所述第三保温层隔离保温的下隔热筒，底部隔热板，其设置于所述壳体内的底部。

16、优选的所述壳体内壁与所述内筒之间形成供所述喷淋部件喷出的保护气体流动的腔道；

17、所述内筒包括：上筒，与所述上筒底部相抵接的中筒，以及设置于所述下保温层内壁并随所述第三保温层运动的下筒；

18、所述上筒、所述中筒，以及所述下筒的组合构成反应区。

19、优选的，所述反应区的底部侧设置有托盘组件，所述托盘组件包括：

20、旋转筒，所述旋转筒的顶部设置衬底盘，所述旋转筒内部设有衬底加热器，所述旋转筒的远离所述衬底盘侧设置驱动单元，

21、基于驱动单元的驱动带动所述旋转筒旋转，所述旋转筒旋转带动所述衬底盘旋转。

22、优选的，所述上筒呈喇叭状沿所述壳体轴向向下扩张(即喇叭状的开口从喷淋部件侧向远离喷淋部件侧逐渐增大)。

23、有益效果

24、本申请实施方式提出的一种碳化硅外延设备，包括壳体，壳体内设用于保温隔热并隔离壳体内壁上的有害粒子向内扩散的隔离部件，隔离部件与内筒之间设置用于保持壳体内温度场稳定的保温层，可以有效提高温场的稳定性，通过在保温层内同轴设置内筒，内筒外周壁与保温层内壁之间设置至少一组加热组件，壳体与内筒之间形成供喷淋部件喷出的保护气体流动的腔道，使保护气体从喷淋头喷出沿腔道流动，减少壳体内壁上的有害粒子扩散到反应区中，反应气体经加热组件逐步预热至所需温度到达被衬底加热器加热的衬底表面上反应生长，反应气体流经位于内筒中的反应区，经保温层保温并保持反应区内不同区域的温度稳定，通过改变第一保温层内的隔热层板的数量实现对反应气体的预热温度的调节。

技术特征：

1.一种碳化硅外延设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

3.如权利要求1所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

4.如权利要求1-3中任一项所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

5.如权利要求1所述的碳化硅外延设备，其特征在于，还包括升降组件，

6.如权利要求5所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

7.如权利要求1所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

8.如权利要求1所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

9.如权利要求8所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

10.如权利要求9所述的碳化硅外延设备，其特征在于，

技术总结
本申请公开一种碳化硅外延设备，该碳化硅外延设备包括：壳体，壳体的顶部具有喷淋部件；隔离部件，其设于壳体内；内筒，其设置于壳体内；保温层，其设于内筒与所述隔离部件之间；至少一组加热组件，其设于内筒的外周壁与保温层的内壁之间；保温层包括依次沿壳体的轴向排布的第一保温层、第二保温层及第三保温层，其中第一保温层靠近喷淋部件侧；第一保温层内包括至少两个隔热层板，隔热层板之间形成供气体流动的流道。通过对加热区域采用不同控温方式使壳体内部环境保持稳定，通过不同部位的保温结构设计来解决壳体内部的温度场稳定性问题。

技术研发人员：赵鹏,蒲勇,蒋家旺,卢勇,郑英杰
受保护的技术使用者：芯三代半导体科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15