[發明專利]碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法、石墨蓋及生長工藝方法

有效

• 申請號: 202111674812.0
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114318519B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張磊
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C30B23/00
• 分類號: C30B23/00;C30B29/36;C23C16/27
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，包括：

在碳化硅籽晶的固定面上形成金剛石膜層；

在石墨蓋的粘接面上形成有機膠層；

將所述碳化硅籽晶的固定面與所述石墨蓋的粘接面相對，使所述金剛石膜層與所述有機膠層粘接在一起；

對粘接有所述碳化硅籽晶的所述石墨蓋施加第一設定壓力并加熱至第一設定溫度，使所述有機膠層固化為粘接石墨層，其中，所述第一設定溫度低于金剛石發生石墨相變的溫度。

2.根據權利要求1所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，所述在碳化硅籽晶的固定面形成金剛石膜層包括：

將所述碳化硅籽晶置于外延工藝腔室內；

將所述碳化硅籽晶加熱至第二設定溫度，并向所述外延工藝腔室中通入第一設定流量的氫氣和第二設定流量的甲烷，以在所述碳化硅籽晶的固定面形成所述金剛石膜層。

3.根據權利要求1所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，所述對粘接有所述碳化硅籽晶的所述石墨蓋施加第一設定壓力并加熱至第一設定溫度包括：

將粘接有所述碳化硅籽晶的所述石墨蓋放入真空熱壓爐內；

所述真空熱壓爐的施壓機構對所述石墨蓋施加的壓力為所述第一設定壓力，將所述石墨蓋加熱至所述第一設定溫度，對所述石墨蓋的熱壓時間為第一設定時長。

4.根據權利要求1或3所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，所述第一設定壓力為3000N～10000N，所述第一設定溫度700℃～1000℃。

5.根據權利要求2所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，所述第二設定溫度900℃～1000℃，所述第一設定流量為100sccm～500sccm，所述第二設定流量為1sccm～10sccm；所述氫氣和甲烷的純度均為5N～9N。

6.根據權利要求3所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定方法，其特征在于，所述第一設定時長為1h～10h。

7.根據權利要求1或2所述的碳化硅籽晶與石墨蓋的固定的方法，其特征在于，所述金剛石膜層的厚度小于100um。

8.一種用于碳化硅晶體生長的石墨蓋，其特征在于，采用如權利要求1-7任意一項權利要求所述的固定方法獲得的粘接有所述碳化硅籽晶的所述石墨蓋。

9.一種碳化硅晶體生長的工藝方法，其特征在于，所述工藝方法采用如權利要求8所述的粘接有所述碳化硅籽晶的所述石墨蓋；

將所述碳化硅晶體生長的工藝溫度設置為第三設定溫度，所述第三設定溫度高于所述第一設定溫度，以使所述金剛石膜層固化為填充石墨層。

10.根據權利要求9所述的碳化硅晶體的工藝方法，其特征在于，所述第三設定溫度大于等于1900℃。