[發明專利]一種制備高平坦度外延片的方法和裝置

在審

• 申請號: 202111134808.5
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113862784A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 錢炯愷
• 申請（專利權）人: 杭州中欣晶圓半導體股份有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B23/02;H01L21/677
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權

1.一種制備高平坦度外延片的方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟一、襯底硅片(2)自動上料：啟動第二電機(17)帶動絞輥(18)轉動，然后通過左側兩根拉繩(19)拉動上下料機構(15)左側上升至頂部，同時右側兩根拉繩(19)拉動防溢罩(7)，然后上料輸送帶(21)將其上的襯底硅片(2)傳輸至上下料機構(15)上，并順勢滑動至外延底盤(1)上完成自動上料，再控制第二電機(17)反向工作復位，將上下料機構(15)左側降下，并降下防溢罩(7)罩住襯底硅片(2)；

步驟二、生成外延片：啟動氣態硅噴霧機構(4)，霧化箱(44)內霧化機構生成氣態硅，并利用低功率風扇(45)將其通過回流管(46)吹進防溢罩(7)內，氣態硅在襯底硅片(2)表面逐漸沉積形成外延片，而多余的氣態硅通過回流管(46)溢流回霧化箱(44)內，生成外延片過程中，第一電機(63)低速工作，通過固定塊(622)和彈簧(623)帶動轉軸(621)轉動，進而帶動外延底盤(1)及其上襯底硅片(2)低速轉動，使單晶硅均勻沉積；

步驟三、外延片自動出料：在外延片形成后，關閉氣態硅噴霧機構(4)和第一電機(63)，啟動氣缸(9)上推頂板(10)，進而將連桿(12)上推，使其將襯底硅片(2)頂起，并使其左低右高傾斜，然后襯底硅片(2)向左滑出到上下料機構(15)上，直至滑到下料輸送帶(22)上傳輸走，然后氣缸(9)復位，開始下一個流程。

2.根據權利要求1所述的一種制備高平坦度外延片的方法，其特征在于：在加工過程中需有工作人員在一側監管，在襯底硅片(2)上料至外延底盤(1)頂部時，若位置偏移需人工手動校準至外延底盤(1)頂部定位凹槽內。

3.一種制備高平坦度外延片的裝置，包括氣態硅噴霧機構(4)和外延底盤(1)，所述外延底盤(1)的頂部設置有襯底硅片(2)，其特征在于：所述氣態硅噴霧機構(4)的底部設置有底座(3)，所述底座(3)的頂部且位于外延底盤(1)的下方固定連接有支撐座(5)，所述支撐座(5)的中間設置有驅動外延底盤(1)低速轉動的驅動機構(6)，所述外延底盤(1)的頂部且位于襯底硅片(2)的外部罩設有防溢罩(7)；

所述氣態硅噴霧機構(4)包括設置在防溢罩(7)右側的噴霧管(41)，所述噴霧管(41)的左端朝向左下角外延底盤(1)方向延伸，所述噴霧管(41)左端的外部滑動套設有密封滑套(42)，所述密封滑套(42)左端的外部固定連接有與防溢罩(7)右側磁吸貼合的磁圈(43)，所述防溢罩(7)的右側開設有與噴霧管(41)連通的進氣通槽；

所述驅動機構(6)包括支撐座(5)頂部中間固定連接有支撐外延底盤(1)的支撐筒(61)，且支撐筒(61)的頂部轉動連接有多個鋼珠，所述支撐座(5)底部的中間固定連接有第一電機(63)，所述第一電機(63)輸出軸的頂端貫穿支撐座(5)并與外延底盤(1)底部中心之間固定連接有緩沖軸(62)；

所述緩沖軸(62)包括頂端與外延底盤(1)底部中心固定連接的轉軸(621)，所述轉軸(621)的底端開設有圓孔，所述第一電機(63)輸出軸的頂端與圓孔內表面的頂部之間通過固定塊(622)固定連接有彈簧(623)，圓孔的內表面且位于固定塊(622)的外側固定連接有緩沖膠套(624)。

4.根據權利要求3所述的一種制備高平坦度外延片的方法和裝置，其特征在于：所述外延底盤(1)底部的四面均貫穿滑動連接有頂桿(8)，所述支撐座(5)底部的四角均固定連接有氣缸(9)，四個所述氣缸(9)輸出端的頂端之間固定連接有頂板(10)，且四根頂桿(8)的底端均搭接在頂板(10)的頂部，所述頂板(10)的頂部開設有左低右高均勻過渡的曲面槽(11)，所述頂板(10)頂部的四角均固定連接有連桿(12)，所述防溢罩(7)前后兩側的左右兩側均固定連接有與連桿(12)頂端滑動插接的插座(13)。

5.根據權利要求3所述的一種制備高平坦度外延片的方法和裝置，其特征在于：所述氣態硅噴霧機構(4)還包括固定連接在底座(3)頂部右側的霧化箱(44)，所述霧化箱(44)頂部出氣口固定連接有低功率風扇(45)，且噴霧管(41)的底端與低功率風扇(45)的頂部連通，所述霧化箱(44)頂部的右側固定連接有注料口，所述防溢罩(7)的頂部與注料口之間連通有回流管(46)。