加热座及碳化硅外延设备的制作方法

本申请属于碳化硅生产设备，具体涉及一种加热座及碳化硅外延设备。

背景技术：

1、碳化硅外延设备经过同质外延来获得质量良好的碳化硅外延层，以便制作满足高温高压需求的碳化硅器件。碳化硅外延设备包括生长腔室，碳化硅的外延生长发生于生长腔室内。

2、目前的技术中，由于无法对生长腔室进行均匀的加热，生长腔室内的边缘区域和中心区域存在温度差异，导致外延片的厚度和载流子浓度均匀性差，产品良率已经无法满足现在的生产需要。

技术实现思路

1、实用新型目的：本申请实施例提供一种加热座，旨在克服目前由于生长腔室内的边缘区域和中心区域存在温度差导致外延片的厚度和载流子浓度均匀性差的技术问题；本申请实施例的另一目的是提供一种碳化硅外延设备。

2、技术方案：本申请实施例所述的一种加热座，用于与另一加热座围成生长腔室；所述生长腔室内具有外延生长区域；

3、所述加热座具有沿第一方向贯穿设置的第一腔室，所述加热座包括：

4、第一内壁，所述第一内壁围成所述第一腔室；

5、第一壁，所述第一壁与所述第一内壁相背离，且所述第一壁用于围成所述生长腔室；

6、其中，所述第一内壁和所述第一壁之间具有沿第一方向贯穿所述加热座的通气孔，所述通气孔与所述外延生长区域沿第二方向相对设置，所述第二方向与所述第一方向垂直。

7、在一些实施例中，所述第一内壁和所述第一壁之间具有至少一个沿第一方向延伸的测温孔，所述测温孔用于放置温度传感器。

8、在一些实施例中，所述加热座具有沿所述第一方向的最大尺寸l11，所述测温孔具有沿所述第一方向的最大尺寸l13，满足：0.45l11≤l13≤0.5l11。

9、在一些实施例中，所述测温孔位于所述通气孔和所述第一腔室之间。

10、在一些实施例中，所述第一内壁和所述第一壁之间具有多个所述测温孔，至少一所述测温孔与所述通气孔沿所述第二方向相对设置。

11、在一些实施例中，多个所述测温孔沿第三方向间隔排列，至少一所述测温孔与所述通气孔沿所述第三方向间隔设置，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向垂直。

12、在一些实施例中，所述加热座具有沿第三方向的最大尺寸l31，所述通气孔具有沿所述第三方向的最大尺寸l32，满足：0.15l31≤l32≤0.2l31，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向垂直。

13、在一些实施例中，所述第一内壁与所述第一壁之间具有沿所述第二方向的最小尺寸l21，所述通气孔具有沿所述第二方向的最大尺寸l22，满足：0.35l21≤l22≤0.5l21。

14、在一些实施例中，所述测温孔的孔径为d，满足：10mm≤d≤15mm。

15、在一些实施例中，所述加热座包括：

16、本体部，所述本体部远离所述第一腔室的表面为所述第一壁，且所述通气孔设置于所述本体部；

17、凸起部，所述凸起部连接所述本体部，且相对于所述本体部朝向远离所述第一壁的方向凸出，所述测温孔设置于所述凸起部。

18、在一些实施例中，所述测温孔的孔壁沿所述第二方向与所述第一壁的最小距离大于等于所述第一内壁沿所述第二方向与所述第一壁的最小距离。

19、在一些实施例中，所述第一壁具有沿第三方向的最大尺寸l31；

20、至少一所述测温孔的孔壁沿着所述第三方向与所述第一壁的边缘具有最小尺寸l33，满足：0.1l31≤l33≤0.25l31，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向垂直。

21、本申请还提供一种碳化硅外延设备，包括上述任一项所述的加热座。

22、有益效果：本申请实施例提供的一种加热座，用于与另一加热座围成生长腔室；生长腔室内具有外延生长区域；加热座具有沿第一方向贯穿设置的第一腔室，加热座包括第一内壁和第一壁，第一内壁围成第一腔室；第一壁与第一内壁相背离，且第一壁用于围成生长腔室设置；其中，第一内壁和第一壁之间具有沿第一方向贯穿加热座的通气孔，通气孔与外延生长区域沿第二方向相对，第二方向与第一方向垂直。本申请通过在加热座上外延生长区域对应的位置设置通气孔，以在其中通入流动的气体带走生长腔室中心区域的热量，从而降低生长腔室中心区域的温度以减少生长腔室中心区域和边缘区域的温度差值，进而解决外延片的厚度和载流子浓度均匀性差的技术问题。

23、本申请实施例还提供的一种碳化硅外延设备，包括上述的加热座。由于上述的加热座能够降低生长腔中的温度差，本申请中的碳化硅外延设备产出的外延片的厚度和载流子浓度更加均匀。

技术特征：

1.一种加热座，其特征在于，用于与另一加热座(10)围成生长腔室(20)；所述生长腔室(20)内具有外延生长区域(21)；

2.根据权利要求1所述的加热座，其特征在于，所述第一内壁(12)和所述第一壁(13)之间具有至少一个沿第一方向延伸的测温孔(15)，所述测温孔(15)用于放置温度传感器。

3.根据权利要求2所述的加热座，其特征在于，所述加热座具有沿所述第一方向的最大尺寸l11，所述测温孔(15)具有沿所述第一方向的最大尺寸l13，满足：0.45l11≤l13≤0.5l11。

4.根据权利要求2所述的加热座，其特征在于，所述测温孔(15)位于所述通气孔(14)和所述第一腔室(11)之间。

5.根据权利要求4所述的加热座，其特征在于，所述第一内壁(12)和所述第一壁(13)之间具有多个所述测温孔(15)，至少一所述测温孔(15)与所述通气孔(14)沿所述第二方向相对设置。

6.根据权利要求5所述的加热座，其特征在于，多个所述测温孔(15)沿第三方向间隔排列，至少一所述测温孔(15)与所述通气孔(14)沿所述第三方向间隔设置，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向垂直。

7.根据权利要求1所述的加热座，其特征在于，所述加热座具有沿第三方向的最大尺寸l31，所述通气孔(14)具有沿所述第三方向的最大尺寸l32，满足：0.15l31≤l32≤0.2l31，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向垂直。

8.根据权利要求1所述的加热座，其特征在于，所述第一内壁(12)与所述第一壁(13)之间具有沿所述第二方向的最小尺寸l21，所述通气孔(14)具有沿所述第二方向的最大尺寸l22，满足：0.35l21≤l22≤0.5l21。

9.根据权利要求2所述的加热座，其特征在于，所述测温孔(15)的孔径为d，满足：10mm≤d≤15mm。

10.根据权利要求2所述的加热座，其特征在于，所述加热座包括：

11.根据权利要求10所述的加热座，其特征在于，所述测温孔(15)的孔壁沿所述第二方向与所述第一壁(13)的最小距离大于等于所述第一内壁(12)沿所述第二方向与所述第一壁(13)的最小距离。

12.根据权利要求2所述的加热座，其特征在于，所述第一壁(13)具有沿第三方向的最大尺寸l31；

13.一种碳化硅外延设备，其特征在于，包括上述权利要求1-12中任一项所述的加热座。

技术总结本申请公开了一种加热座及碳化硅外延设备，属于碳化硅生产设备技术领域，该加热座用于与另一加热座围成生长腔室；生长腔室内具有外延生长区域；加热座具有沿第一方向贯穿设置的第一腔室，加热座包括第一内壁和第一壁，第一内壁围成第一腔室；第一壁与第一内壁相背离，且第一壁用于围成生长腔室；其中，第一内壁和第一壁之间具有沿第一方向贯穿加热座的通气孔，通气孔与外延生长区域沿第二方向相对设置，第二方向与第一方向垂直。本申请通过在加热座上外延生长区域对应的位置设置通气孔，以通入流动的气体带走生长腔室中心的热量，降低生长腔室中心的温度以减少生长腔室中心和边缘的温度差值，进而解决外延片厚度和载流子浓度均匀性差的问题。技术研发人员：孙涛,孙国峰,王彦君,孙晨光,陈海波,罗永恒,徐强,元佳丽,付子雨,马雯静受保护的技术使用者：中环领先半导体科技股份有限公司技术研发日：20240108技术公布日：2024/11/21