[发明专利]一种高温大面积碳化硅外延生长装置及处理方法

权利要求书

1.一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：该系统包括：

一密闭工作室（10），该采用不锈钢材料制作的工作室（10）具有进样门（5）；

一反应腔室（6），该反应腔室（10）位于所述的工作室（10）内；

一加热组件（9），该加热组件（9）位于反应腔室（6）的外围，通过加热组件（9）对反应腔室（6）进行加热；

于反应腔室（6）内设置有托盘槽（631），承载有碳化硅衬底的托盘（64）放置于该托盘槽（631）内；

上述的反应腔室（6）具有一前后贯穿的通道（60），于通道（60）的两端分别设置有进气装置（7）和出气装置（8），所述的进气装置（7）和出气装置（8）安装在工作室（10）上，气体由进气装置（7）进入反应腔室（6）内，并由出气装置（8）排出。

2.根据权利要求1所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的工作室（10）呈长方体，其由底盘（1）、上盖（2）和围设于四周的侧壁（3）构成，其中于相对两侧壁（3）上设置有进样门（5）和备用门（4）。

3.根据权利要求1所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的反应腔室（6）由腔室上盖（61）、腔室侧壁（62）和腔室底盘（63）围设形成一通道（60），于所述的腔室底盘（63）上开设有供托盘（64）放置的托盘槽（631）。

4.根据权利要求2所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的进气装置（7）包括：一进气器（71）、进气底盘（72）和进气通道（73），所述的进气通道（73）通过进气底盘（72）与进气器（71）连通；所述的进气通道（73）安装在工作室（10）的底盘（1）上，其进气口与外部的气体输出装置连通；所述的进气底盘（72）安装于进气通道（73）的上方；所述的进气器（71）安装在进气底盘（72）上。

5.根据权利要求4所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的进气器（71）具有与进气底盘（72）连通的进气口（711）和与反应腔室（6）连通的出气口（712）；所述的进气器（71）的出气口（712）由多个均匀分布的气孔构成；于该进气口（711）和出气口（712）之间设置有至少两层进气挡板，每层进气挡板上设有密集程度不等的网孔结构。

6.根据权利要求4所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的进气底盘（72）上设置有与进气器（71）卡套配合的定位边（722）。

7.根据权利要求2所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的出气装置（8）包括：一出气器（81）、出气底盘（82）和出气通道（83），所述的出气通道（83）通过出气底盘（82）与出气器（81）连通；所述的出气通道（83）安装在工作室（10）的底盘（1）上，其出气口连通制工作室（10）外部；所述的出气底盘（82）安装于出气通道（83）的上方；所述的出气器（81）安装在出气底盘（82）上。

8.根据权利要求7所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的出气器（81）具有与出气底盘（82）连通的出气口（811）和与反应腔室（6）连通的进气口（812）；所述出气器（81）的进气口（812）由多个均匀分布的气孔构成；所述的出气底盘（82）上设置有与出气器（81）卡套配合的定位边（822）。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种高温大面积碳化硅外延生长装置，其特征在于：所述的托盘（64）呈方形，其上开设有用于放置旋转托盘（65）的旋转托盘槽（541）；所述的反应腔室（6）采用石墨材料制作；所述的工作室（10）、进气装置（7）和出气装置（8）采用水冷不锈钢材料制作。

10.一种高温大面积碳化硅外延生长处理方法，该方法包括以下步骤：

第一步，将碳化硅材料的衬底进行清洗，清洗完毕后将其放置于旋转托盘（65）内，并将该旋转托盘（65）放入方形的托盘（64）中的对应的托盘槽（641）内；

第二步，将上述的方形托盘（64）放入一个密闭工作室（10）内，打开工作室（10）的进样门（5），将方形托盘（64）放入工作室（10）内一反应腔室（6）内，然后将工作室（6）的进样门（5）关闭；

第三步，对反应腔室（6）进行抽真空处理，令反应腔室（6）达到预设的真空度；

第四步，向反应腔室（6）内通入气体，并打开电源，通过反应腔室外部的加热组件（9）对其进行加热；

第五步，当反应腔室（6）内温度达到的碳化硅衬底生长所需的温度后，向反应腔室（6）内通入反应气体，令碳化硅衬底进行外延生产；

第六步，生长完毕后，反应气体停止输入，关闭加热组件（9），令反应腔室（6）及碳化硅衬底自行降温；

第七步，打开工作室（10），取出方形托盘（4），由旋转托盘（5）上取下样品。