一种碳化硅半导体材料热处理设备的制作方法

本发明涉及半导体生产，具体为一种碳化硅半导体材料热处理设备。

背景技术：

1、对碳化硅晶片进行高温氧化处理时。目前的高温氧化设备在温度控制、氧含量控制和颗粒控制等方面存在一定的缺陷，例如工艺腔室中可能存在局部过热或冷点，氧含量局部过高或过低等问题。另外，在对碳化硅晶片表面进行气体冲击时，冲击后的气体会沿着碳化硅晶片表面向外流动，向外流动的气体会影响新的向碳化硅晶片表面冲击的气体与碳化硅晶片表面之间反应，导致热处理碳化硅晶片表面时生成的氧化层，其表面各处的氧化层的同步生成性较差，使得最终生成的氧化层的内部常常出现微弱痕线，甚至是微弱裂痕或微弱缝隙，从而降低氧化层的品质。

2、因此，有必要提供一种碳化硅半导体材料热处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳化硅半导体材料热处理设备，包括底座和循环导流系统，所述底座上设有转动台，转动台上安装有周向均匀分布的加热机构，所述加热机构包括加热座，所述加热座安装在转动台上，加热座中设有下环腔，下环腔中安装有托座，托座上安装有加热盘，所述下环腔中心下端连接有下喇叭腔，下喇叭腔下端连接有排气管，所述加热座上还安装有升降杆，升降杆上端安装有进气管，进气管的排气端安装有气体匀散系统，气体匀散系统的外侧设有上盖，上盖中设有与下环腔对应的上环腔，所述循环导流系统用于将排气管排气端和进气管连接，所述进气管还连接有补气系统。

2、进一步的，所述气体匀散系统包括与进气管出气端转动连接的导流罩，上盖套在导流罩的下端外侧，所述导流罩下端安装有导流盘，导流盘的上下方形分别形成有盘腔一和盘腔二，盘腔一中心上端连接有上喇叭腔，所述导流盘下端安装有位于盘腔二中的匀散架，所述导流盘上设有与匀散架配合的导流孔，所述导流罩由旋转组件控制转动。

3、进一步的，所述匀散架包括与导流盘中心贯穿的中心盘，中心盘中心和远离中心的盘面分别设有直流孔和斜流孔，所述中心盘外周侧设有圆周分布的分隔条板，相邻分隔条板之间形成扇形腔单元，相邻分隔条板之间设有沿中心盘径向排列的匀散斜板，匀散斜板将扇形腔单元分隔形成不同大小的匀散腔单元。

4、进一步的，所述导流孔的孔径与匀散腔单元的大小成正比。

5、进一步的，与所述分隔条板对应的上环腔腔壁上设有分隔弧板。

6、进一步的，所述旋转组件包括安装在排气管上的电机，导流罩外套有齿环，电机输出端安装有与齿环相啮合的齿轮。

7、进一步的，所述加热座上转动安装有密封圈片，密封圈片的内壁用于与上盖外壁配合紧贴。

8、进一步的，所述循环导流系统包括控制泵、hepa过滤器以及内管，所述控制泵安装在排气管上，所述hepa过滤器输入端与排气管排气端连接，hepa过滤器输出端连接有外管，所述内管一端滑动导入外管内部，内管另一端与进气管连接。

9、进一步的，所述补气系统包括补给管和氧气传感器，所述补给管一端连接氧气补给罐，补给管另一端连接进气管，且补给管上设有控制阀，所述氧气传感器安装在内管上。

10、进一步的，所述排气管上还连接有释压管，释压管上设有释压阀。

11、与现有技术相比，本发明提供了一种碳化硅半导体材料热处理设备，具备以下有益效果：

12、本发明中通过气体匀散系统的设计，其中，通过匀散架与其配合的导流孔的结构设置，以便于碳化硅半导体表面的各处区域上的单位时间内，能够受到均匀成分的热处理所需的气体，使得碳化硅半导体表面的各处区域同步生成氧化层，从而使得碳化硅半导体表面上生成的氧化层更均匀和氧化层品质更高，在匀散架和导流孔配合的基础上，再配合旋转组件的控制方式，进一步提升了碳化硅半导体表面受到热处理所需的气体的冲击后，能够均匀流畅的向外流出，避免出现回流、涡流现象，从而使得新的热处理所需的气体持续导入，已与碳化硅半导体表面作用的气体及时持续的排出。

技术特征：

1.一种碳化硅半导体材料热处理设备，包括底座（1）和循环导流系统（36），所述底座（1）上设有转动台（2），转动台（2）上安装有周向均匀分布的加热机构（3），其特征在于，所述加热机构（3）包括加热座（31），所述加热座（31）安装在转动台（2）上，加热座（31）中设有下环腔（313），下环腔（313）中安装有托座（311），托座（311）上安装有加热盘（312），所述下环腔（313）中心下端连接有下喇叭腔（314），下喇叭腔（314）下端连接有排气管（32），所述加热座（31）上还安装有升降杆（35），升降杆（35）上端安装有进气管（34），进气管（34）的排气端安装有气体匀散系统（39），气体匀散系统（39）的外侧设有上盖（33），上盖（33）中设有与下环腔（313）对应的上环腔（331），所述循环导流系统（36）用于将排气管（32）排气端和进气管（34）连接，所述进气管（34）还连接有补气系统（38）；

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述导流孔（3921）的孔径与匀散腔单元的大小成正比。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，与所述分隔条板（3964）对应的上环腔（331）腔壁上设有分隔弧板（332）。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述旋转组件（37）包括安装在排气管（32）上的电机（371），导流罩（391）外套有齿环（373），电机（371）输出端安装有与齿环（373）相啮合的齿轮（372）。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述加热座（31）上转动安装有密封圈片（315），密封圈片（315）的内壁用于与上盖（33）外壁配合紧贴。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述循环导流系统（36）包括控制泵（361）、hepa过滤器（362）以及内管（364），所述控制泵（361）安装在排气管（32）上，所述hepa过滤器（362）输入端与排气管（32）排气端连接，hepa过滤器（362）输出端连接有外管（363），所述内管（364）一端滑动导入外管（363）内部，内管（364）另一端与进气管（34）连接。

7.根据权利要求6所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述补气系统（38）包括补给管（382）和氧气传感器（365），所述补给管（382）一端连接氧气补给罐（381），补给管（382）另一端连接进气管（34），且补给管（382）上设有控制阀（383），所述氧气传感器（365）安装在内管（364）上。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅半导体材料热处理设备，其特征在于，所述排气管（32）上还连接有释压管（310），释压管（310）上设有释压阀（3101）。

技术总结本发明公开了一种碳化硅半导体材料热处理设备，包括底座和循环导流系统，所述底座上设有转动台，转动台上安装有周向均匀分布的加热机构，所述加热机构包括加热座，所述加热座安装在转动台上，加热座中连接有排气管，所述加热座上还安装有升降杆，升降杆上端安装有进气管，进气管的排气端安装有气体匀散系统，气体匀散系统的外侧设有上盖，所述循环导流系统用于将排气管排气端和进气管连接，所述进气管还连接有补气系统。通过气体匀散系统和循环导流系统的设计结构，使得碳化硅半导体表面受到热处理所需的气体的冲击后，能够均匀流畅的向外流出，避免出现回流、涡流现象，提高氧化层的生成品质和氧化效率。技术研发人员：刘丹,吴宗轩受保护的技术使用者：无锡邑文微电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2