實體碳化硅空心頂針制備方法與流程

本發明涉及碳化硅空心頂針制備的，尤其涉及一種實體碳化硅空心頂針制備方法。

背景技術：

1、實體碳化硅空心頂針由于其獨特的空心結構在導熱性、均勻性、潔凈度及壽命等方面遠優于石墨碳化硅涂層件，使其在si外延領具備特有的優勢，但又因其特殊空心結構，導致制備難度大、良率低、成本高，而無法大規模應用，本專利旨在發明實體碳化硅空心頂針制備方法，降低生產成本、提高生產良率，實現規模化生產。

2、在水平式si外延設備中，空心頂針作為反應腔中關鍵部件之一，直接與硅片接觸，起到支撐硅片的作用，固對頂針的導熱均勻性、潔凈度有著極高的要求，由于實體碳化硅獨特的空心結構，導致制備難度大、良率低、成本高。目前市場上主流的頂針為石墨表面鍍碳化硅涂層件，在使用過程中石墨容易被氨化產生粉塵，導致外延產生過程中產生硅片產生色差及顆粒，降低生產良率。而市場的實體碳化硅空心頂針內孔潔凈度不夠，有粉塵問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種實體碳化硅空心頂針制備方法，旨在解決現有技術中制備實體碳化硅空心頂針潔凈度不足的問題。

2、本發明是這樣實現的，第一方面，本發明提供一種實體碳化硅空心頂針制備方法，包括：

3、獲取待制備的實體碳化硅空心頂針的結構信息，并根據所述實體碳化硅空心頂針的結構信息設計對應的石墨模具；

4、通過化學氣相沉積法依次在所述石墨模具上覆蓋式制備熱解碳涂層與碳化硅涂層，以得到復合涂層石墨模具；

5、將所述復合涂層石墨模具設置在高溫氧氣環境下，通過氧化刻蝕法去除所述復合涂層石墨模具中的石墨模具和熱解碳涂層，得到獨立存在的所述碳化硅涂層，獨立存在的所述碳化硅涂層即為待制備的所述實體碳化硅空心頂針。

6、本發明提供了一種實體碳化硅空心頂針制備方法，具有以下有益效果：

7、本發明通過根據待制備的實體碳化硅空心頂針的結構信息設計對應的石墨模具，通過化學氣相沉積法依次在石墨模具上覆蓋式制備熱解碳涂層與碳化硅涂層，之后通過氧化刻蝕法去除石墨模具和熱解碳涂層，得到獨立存在的碳化硅涂層，獨立存在的碳化硅涂層即為待制備的實體碳化硅空心頂針，石墨模具能夠確保實體碳化硅空心頂針的內孔成型的問題，同時熱解碳涂層能夠避免石墨與碳化硅的滲透，保證了頂針內孔潔凈度，提升了頂針良品率，解決了現有技術中制備實體碳化硅空心頂針潔凈度不足的問題。

技術特征：

1.一種實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，獲取待制備的實體碳化硅空心頂針的結構信息，并根據所述實體碳化硅空心頂針的結構信息設計對應的石墨模具的步驟包括：

3.如權利要求2所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，所述熱解碳涂層的預設規格信息的厚度為20um。

4.如權利要求2所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，所述實體碳化硅空心頂針的結構信息包括空心截面信息與頂針長度信息；其中，所述空心截面信息用于描述所述實體碳化硅空心頂針在橫截面上的空心形狀與空心尺寸，所述頂針長度信息用于描述所述實體碳化硅空心頂針的長度規格。

5.如權利要求4所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，將所述實體碳化硅空心頂針的結構信息與所述熱解碳涂層的預設規格信息進行差值計算，將所述差值計算的結果作為所述石墨模具的理論規格信息的步驟包括：

6.如權利要求1所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，通過化學氣相沉積法依次在所述石墨模具上覆蓋式制備熱解碳涂層與碳化硅涂層，以得到復合涂層石墨模具的步驟包括：

7.如權利要求1所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，將所述復合涂層石墨模具設置在高溫氧氣環境下，通過氧化刻蝕法去除所述復合涂層石墨模具中的石墨模具和熱解碳涂層，得到獨立存在的所述碳化硅涂層的步驟包括：

8.如權利要求1所述的實體碳化硅空心頂針制備方法，其特征在于，通過氧化刻蝕法得到所述實體碳化硅空心頂針后，通過超聲清洗法對所述實體碳化硅空心頂針進行清潔處理，以去除所述實體碳化硅空心頂針上的氧化殘留物。

技術總結
本發明涉及碳化硅空心頂針制備的技術領域，公開了一種實體碳化硅空心頂針制備方法，本發明通過根據待制備的實體碳化硅空心頂針的結構信息設計對應的石墨模具，通過化學氣相沉積法依次在石墨模具上覆蓋式制備熱解碳涂層與碳化硅涂層，之后通過氧化刻蝕法去除石墨模具和熱解碳涂層，得到獨立存在的碳化硅涂層，獨立存在的碳化硅涂層即為待制備的實體碳化硅空心頂針，石墨模具能夠確保實體碳化硅空心頂針的內孔成型的問題，同時熱解碳涂層能夠避免石墨與碳化硅的滲透，保證了頂針內孔潔凈度，提升了頂針良品率，解決了現有技術中制備實體碳化硅空心頂針潔凈度不足的問題。

技術研發人員：黃春立,朱佰喜,劉剛,季加偉
受保護的技術使用者：東莞市志橙半導體材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14