[发明专利]一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置

说明书

本申请公开了一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置，包括：反应部，反应部包括硅晶圆安装部和耐腐蚀腔；加热部，加热部与反应部相连，加热部用于对耐腐蚀腔加热；封堵部，封堵部包括第一管堵和第二管堵；通过设置管堵，实现对反应部的密封，保障腐蚀效果；通过在管堵设置冷凝区和反应区，实现对高温碱性蒸汽的吸收和反应，减少碱性蒸汽散发的空气中对人体健康造成影响。

技术领域

本发明涉及碳化硅晶片加工领域，具体涉及一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置。

背景技术

碳化硅是目前研究最为广泛的第三代半导体材料之一，在光伏、新能源汽车、智能电网等领域有很好的应用前景，相关研究和产品不断推出，经济效益好，应用价值高。

目前制约碳化硅器件应用的一个重要问题是晶圆缺陷。经过科研和产业界的不断努力，高质量碳化硅晶片的夹杂、空隙、多型等缺陷已经能够完全消除，微管、位错等缺陷成为目前关注的重点。微管会造成器件的直接失效，位错如刃位错、螺位错、基平面位错等会降低载流子寿命，影响器件性能。因此，对此类缺陷进行定位、分析成为材料制备和器件制作的重要需求。

腐蚀是碳化硅缺陷表征的主要手段。通过控制腐蚀进程，可以实现一种或几种缺陷的快速区分。高温碱蒸汽对碳化硅腐蚀缺陷有较好的区分效果。但由于采用碱蒸汽腐蚀需要较高的温度以及碱性蒸汽不易处理，目前尚未有专门的腐蚀装置开展此类工作。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置。

本发明采取的技术方案如下：一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置，用于腐蚀碳化硅晶圆，包括：

反应部件，为管状容器，所述反应部件包括蒸汽腔；

碳化硅晶圆安装部件，安装在所述蒸汽腔内,用于放置碳化硅晶圆；

耐腐蚀舟，位于所述蒸汽腔内，具有蒸汽出口，所述耐腐蚀舟用于容纳碱性腐蚀剂；

加热部件，所述加热部件用于对所述耐腐蚀舟加热并使所述碱性腐蚀剂生成碱性蒸汽；

管堵，用于密封所述反应部和吸收所述碱性蒸汽，所述管堵可拆卸的连接在所述反应部上；

所述管堵包括：

冷凝区，所述冷凝区内填充有用于对所述碱性蒸汽降温的耐腐蚀多孔保温材料；

反应区，所述反应区内填充有易与碱性气体发生反应的耐腐蚀多孔材料。

实际使用时，将待加工的碳化硅晶圆放置到碳化硅晶圆安装部件上，再将碳化晶圆安装部放置到蒸汽腔内部，然后将碱性腐蚀剂注入所述耐腐蚀舟，然后将管堵安装到反应部件上，保障密封反应部件，最后开启加热部件，加热部件对所述碱性腐蚀液加热并生产高温碱性蒸汽，碱性高温蒸汽对安装在碳化硅晶圆安装部上的碳化硅晶圆进行腐蚀加工；将耐腐蚀多孔保温材料填充到冷凝区，将易与碱性气体发生反应的耐腐蚀多孔材料填充到反应区，加热产生的高温碱性蒸汽首先与管堵的冷凝区接触，冷凝区内部的耐腐蚀多孔材料对高温碱性蒸汽进行冷却和吸附，被冷却后的高温碱性蒸汽与反应区接触，高温碱性蒸汽在反应区被中和吸收；反应部件为管状容器，便于反应部件的安装与移动，同时采取管状外形，有效增加受热面积，提升了高温碱性蒸汽对碳化硅晶圆的腐蚀效率。

作为优选，所述反应部件、碳化硅晶圆安装部件以及耐腐蚀舟均采用镍制成。

通过采用镍制造反应部件、碳化硅晶圆安装部件以及耐腐蚀舟均采用镍制成，镍对碱性气体具有良好的耐腐蚀性，有效保障上述部件的使用寿命。

作为优选，所述反应部件设有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部用于安装所述耐腐蚀舟，所述第二安装部用于安装所述碳化硅晶圆安装部件。