[发明专利]一种碳化硅单晶片的镀膜装置与镀膜方法

说明书

本发明公开了一种碳化硅单晶片的镀膜装置，涉及晶片处理技术领域，镀膜装置包括镀膜箱体、惰性气体输入组件以及甲烷气体输入组件，所述镀膜箱体内侧设有镀膜空腔，用于对碳化硅单晶片进行镀膜处理；还包括定位机构，所述定位机构布设在镀膜空腔内，用于对晶片进行定位固定；喷气管以及喷气筒在定位机构周侧布设有多组，以对晶片全方位喷气镀膜处理，本发明还公开了一种碳化硅单晶片的镀膜方法，将待镀膜碳化硅晶片横置在两喷气筒间，当两侧第二喷气孔在喷射甲烷气体时，甲烷气体可以与碳化硅晶片上下表面均匀接触，使得甲烷气体在碳化硅晶片表面裂解形成碳膜，稳定性和均匀性更高。

技术领域

本发明涉及晶片处理技术领域，具体涉及一种碳化硅单晶片的镀膜装置与镀膜方法。

背景技术

以SiC及GaN为代表的宽禁带材料，是继Si和GaAs之后的第三代半导体，与Si及GaAs相比，SiC具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率化学稳定,高硬度抗磨损，以及高键合能等优点，所以SiC特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件，SiC器件可用于人造卫星、火箭、雷达与通讯、空天飞行器、海洋勘探、地震预报、石油钻井、机械加工以及汽车电子化等重要领域，此外，六方SiC与GaN晶格和热膨胀相匹配，目前是制造高亮度GaN发光和激光二极管的理想衬底材料。

申请号为201510005208.7，名称为“一种碳化硅单晶片的镀膜方法和装置”的专利文件公开了向石墨处腔内冲入60000Pa惰性气体，维持压力后再通入甲烷气体，使得甲烷气体裂解在碳化硅晶片表面形成碳膜，然而其通入甲烷气体时，甲烷从炉腔顶部进入，而待镀膜晶体横置在炉腔内底部，晶体上下表面与甲烷接触的时间有所不同，导致甲烷在晶体上下表面裂解所形成的碳膜很不均匀，进而影响生产加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳化硅单晶片的镀膜装置，解决以下技术问题：

通入甲烷气体时，甲烷从炉腔顶部进入，而待镀膜晶体横置在炉腔内底部，晶体上下表面与甲烷接触的时间有所不同，导致甲烷在晶体上下表面裂解所形成的碳膜很不均匀，进而影响生产加工质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种碳化硅单晶片的镀膜装置，包括镀膜箱体、惰性气体输入组件以及甲烷气体输入组件；所述镀膜箱体内侧设有镀膜空腔，用于对碳化硅单晶片进行镀膜处理；

所述镀膜空腔外侧设置有环形冷却槽，所述环形冷却槽与输水机构连接，用于将外界冷却水输送至环形冷却槽内以实现对镀膜空腔的冷却降温；

惰性气体输入组件用于将外部惰性气体输送至镀膜空腔内，包括布置在镀膜箱体底部的储气箱体以及第一输气部件；

甲烷气体输入组件用于将外部甲烷气体输送至镀膜空腔内，包括储气筒以及第二输气部件，还包括两组横向布置在镀膜空腔内的喷气筒；

定位机构，所述定位机构布设在镀膜空腔内，用于对晶片进行定位固定；

其中，喷气管以及喷气筒在定位机构周侧布设有多组，以对晶片全方位喷气镀膜处理。

优选的，所述镀膜空腔内相对布置多组喷气管，所述喷气管外圆面间隔布置多组第一喷气孔，所述第一输气部件一端与储气箱体连接，另一端与喷气管连接，所述第一输气部件用于将储气箱体内的惰性气体输送至喷气管。

所述喷气筒外圆面间隔布置多组第二喷气孔，所述第二输气部件一端与储气筒连接，另一端与喷气筒连接，所述第二输气部件用于将储气筒内的甲烷气体输送至喷气筒。

优选的，所述定位机构用于对待镀膜碳化硅晶片进行定位固定，定位机构包括相对布置在镀膜空腔内的定位支座，所述定位支座与喷气筒固定连接，所述喷气筒表面相对设置伸缩弹簧，所述伸缩弹簧一端与定位支座固定连接，另一端与活动座固定连接，所述活动座滑动安装在喷气筒表面，所述活动座上下两侧相对固定安装定位板；

定位板设有用于对晶片固定的定位卡槽。