石墨盤(pán)在制作過(guò)程會(huì)遇到什么問(wèn)題?
在外延生長(zhǎng)范疇,高純石墨盤(pán)是必不可少的。它在外延生長(zhǎng)中起到加熱和裝載半導(dǎo)體晶圓的效果。現(xiàn)在,主流外延設(shè)備廠商配套的石墨盤(pán)在結(jié)構(gòu)上根本相同,均選用在石墨盤(pán)基座上規(guī)劃一個(gè)晶圓形狀的淺凹槽的方法來(lái)裝載晶圓。這種規(guī)劃在生長(zhǎng)小標(biāo)準(zhǔn)的晶圓(比如說(shuō)4寸半導(dǎo)體晶圓)來(lái)說(shuō)是合理的,保護(hù)起來(lái)也很便利。但對(duì)于生長(zhǎng)大標(biāo)準(zhǔn)的外延片,基于下降晶圓被旋轉(zhuǎn)的石墨盤(pán)甩出的風(fēng)險(xiǎn),晶圓槽底部相對(duì)于石墨盤(pán)頂部的高度比小標(biāo)準(zhǔn)石墨盤(pán)大一些。
這種規(guī)劃導(dǎo)致了生長(zhǎng)大標(biāo)準(zhǔn)外延片尤其是厚膜外延片出現(xiàn)了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.由于石墨盤(pán)與晶圓觸摸區(qū)域較多,在生長(zhǎng)厚膜外延片時(shí),沉積的外延層會(huì)添加石墨盤(pán)與半導(dǎo)體晶圓的粘接,使得生長(zhǎng)完成后將外延片從石墨盤(pán)中無(wú)損傷取出較為困難,乃至可能導(dǎo)致裂片。
2.因晶圓邊沿處較高的臺(tái)階使得該區(qū)域存在氣體湍流,簡(jiǎn)單停留較多的生長(zhǎng)氣體,然后使得外延片厚度和載流子濃度均勻性較差。
3.因外延爐一般選用射頻感應(yīng)加熱,熱量傳遞的方向是沿著石墨盤(pán)徑向從邊沿到中心,使得石墨盤(pán)邊沿的溫度高于中心區(qū)域的溫度,這在大標(biāo)準(zhǔn)外延生長(zhǎng)中尤為杰出。