一种化学气相沉积用的非金属反应腔制造技术

本发明专利技术公开了一种化学气相沉积用的非金属反应腔，包括：中空的壳体，所述反应腔的主体形状为具有中心轴的镜向对称体；所述中空的壳体的两侧具有有进气口、排气口和/或操作口；所述中空的壳体的顶面和/或底面为向外凸起的拱形。

【技术实现步骤摘要】
一种化学气相沉积用的非金属反应腔
本专利技术涉及半导体制造
具体而言，本专利技术涉及一种化学气相沉积用的非金属反应腔及其使用方法。
技术介绍
现代半导体工厂的设备安放在高洁净度的超净厂房内。百级千级的超净厂房的建设和使用费用非常高昂。因此作为芯片工厂的用户，希望使用的芯片制造设备尽可能小的占地面积下获得尽可能大的产能。美国专利5261960公开一种用于CVD系统的反应腔，如图1所示。反应腔具有矩形横截面。晶圆基座安装在矩形横截面区域中。图2示出现有的反应腔的截面示意图。图3示出现有的反应腔的立体剖面示意图。基座201和晶圆202从反应腔203的一侧放入其中。反应气体204从反应腔203的一侧放入其中。加热器205放置在反应腔的外部。在上述及其它各种现有化学气相沉积设备中，大量采用高纯石英(硅)管作为反应腔。需要将加工用的衬底、晶舟和各种传感器从石英管的一端放入，才能进行生产。当维修或者维护的时候，同样从石英管的一端将前述衬底、晶舟、基座各种传感器等拆卸。即，设备在石英管的一端，需要提供足够的净空间(不小于衬底、晶舟或者基座的大小)才能保证日常的正常运行。如果石英管为水平布置的时候，装入衬底、晶舟或者基座所需要的维护空间占据了更多的横向空间，从而使得此类化学气相沉积设备占据了更大的投影面积，从而大幅度提高芯片厂的建设和使用成本。此外现代芯片制造设备大量使用了称为集簇式的多反应腔设计，石英管导致单个反应腔的占地面积加大，从而使得集蔟式的设计也体积庞大，甚至难以集成为多腔的集簇式设备。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种化学气相沉积用的非金属反应腔，包括：中空的壳体，所述反应腔的主体形状为具有中心轴的镜向对称体；所述中空的壳体的两侧具有有进气口、排气口和/或操作口；所述中空的壳体的顶面和/或底面为向外凸起的拱形。在本专利技术的一个实施例中，所述中空的壳体的顶部或底部具有开口，所述反应腔还包括盖子，所述盖子覆盖所述开口，所述盖子的边缘与中空的壳体的开口边缘重叠，重叠的部分为密封面，在密封面之间设置密封圈，实现密封。在本专利技术的一个实施例中，所述中空的壳体和盖子的材料是石英、硅或陶瓷。在本专利技术的一个实施例中，所述反应腔的主体形状为立方体，所述反应腔沿水平方向放置，具有前、后、左、右四个侧面，所述反应腔的左右两侧设置有两个侧门、进气口、排气口和/或操作口。在本专利技术的一个实施例中，反应腔的顶部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，反应腔的底部拱形从左右两侧对称向上凸起，在左右两侧的中线处最高，作为底部拱形的中心线，顶部拱形的中心线与底部拱形的中心线互相垂直。在本专利技术的一个实施例中，反应腔的顶部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，反应腔的底部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为底部拱形的中心线，顶部拱形的中心线与底部拱形的中心线互相平行。在本专利技术的一个实施例中，反应腔的顶部拱形从左右两侧对称向上凸起，在左右两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，反应腔的底部拱形从左右两侧对称向上凸起，在左右两侧的中线处最高，作为底部拱形的中心线，顶部拱形的中心线与底部拱形的中心线互相平行。在本专利技术的一个实施例中，反应腔的顶部拱形从左右两侧对称向上凸起，在左右两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，反应腔的底部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为底部拱形的中心线，顶部拱形的中心线与底部拱形的中心线互相平行。在本专利技术的一个实施例中，化学气相沉积用的非金属反应腔还包括：设置在反应腔的拱形顶面且与顶面中心线平行的线加热器和设置在反应腔的拱形底面且与底面中心线平行的线加热器。在本专利技术的一个实施例中，化学气相沉积用的非金属反应腔还包括：设置在反应腔的拱形顶面且与顶面中心线平行的加强筋和设置在反应腔的拱形底面且与底面中心线平行的加强筋。在本专利技术的一个实施例中，化学气相沉积用的非金属反应腔还包括：设置在反应腔的拱形顶面且与顶面中心线垂直的加强筋和设置在反应腔的拱形底面且与底面中心线垂直的加强筋。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出根据现有技术的反应腔的截面示意图。图2示出现有的反应腔的截面示意图。图3示出现有的反应腔的立体剖面示意图。图4A示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔400的俯视图。图4B示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔400的侧视图。图4C示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔400沿B-B的截面图。图5A示出根据本专利技术的另一个实施例的反应腔500的仰视图。图5B示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔500的侧视图。图5C示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔500沿B-B的截面图。图6A示出根据本专利技术的一个实施例的具有冷却装置和突出耳部的反应腔600的俯视图。图6B示出根据本专利技术的一个实施例的具有冷却装置和突出耳部的反应腔600的侧视图。图6C示出根据本专利技术的一个实施例的具有冷却装置和突出耳部的反应腔600沿B-B的截面图。图7A和图7B示出图6A至图6C中的冷却装置620和O型圈610的示意图。图8示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔800的立体分解示意图。图9A示出根据本专利技术的一个实施例的具有弧形顶部和底部的反应腔900的俯视图。图9B示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔900的侧视图。图9C示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔900沿B-B的截面图。图10A示出根据本专利技术的一个实施例的带有拱形和加强筋的反应腔的立体示意图。图10B示出根据本专利技术的一个实施例的带有拱形和加强筋的反应腔的立体示意图。图10C示出根据本专利技术的一个实施例的带有拱形和加强筋的反应腔的立体示意图。图10D示出根据本专利技术的一个实施例的带有拱形和加强筋的反应腔的立体示意图。图11示出基座未旋转和以30rpm转速旋转情况下单片的温度等温线示意。图12A示出根据本专利技术的一个实施例的化学气相沉积系统的示意图。图12B示出根据本专利技术的一个实施例的化学气相沉积系统的示意图。图13示出根据本专利技术的一个实施例的反应腔内放置两个基座的截面示意图和俯视图。图14示出了根据本专利技术的一个实施例的两个基座邻接处的局部示意图。图15示出了根据本专利技术的另一个实施例的两个基座邻接处的局部示意图。图16示出了根据本专利技术的又一个实施例的两个基座邻接处的局部示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学气相沉积用的非金属反应腔，包括：/n中空的壳体，所述反应腔的主体形状为具有中心轴的镜向对称体；/n所述中空的壳体的两侧具有有进气口、排气口和/或操作口；/n所述中空的壳体的顶面和/或底面为向外凸起的拱形。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学气相沉积用的非金属反应腔，包括：
中空的壳体，所述反应腔的主体形状为具有中心轴的镜向对称体；
所述中空的壳体的两侧具有有进气口、排气口和/或操作口；
所述中空的壳体的顶面和/或底面为向外凸起的拱形。


2.如权利要求1所述的化学气相沉积用的非金属反应腔，其特征在于，所述中空的壳体的顶部或底部具有开口，所述反应腔还包括盖子，所述盖子覆盖所述开口，所述盖子的边缘与中空的壳体的开口边缘重叠，重叠的部分为密封面，在密封面之间设置密封圈，实现密封。


3.如权利要求2所述的化学气相沉积用的非金属反应腔，其特征在于，所述中空的壳体和盖子的材料是石英、硅或陶瓷。


4.如权利要求1所述的化学气相沉积用的非金属反应腔，其特征在于，所述反应腔的主体形状为立方体，所述反应腔沿水平方向放置，具有前、后、左、右四个侧面，所述反应腔的左右两侧设置有两个侧门、进气口、排气口和/或操作口。


5.如权利要求4所述的化学气相沉积用的非金属反应腔，其特征在于，反应腔的顶部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，
反应腔的底部拱形从左右两侧对称向上凸起，在左右两侧的中线处最高，作为底部拱形的中心线，顶部拱形的中心线与底部拱形的中心线互相垂直。


6.如权利要求4所述的化学气相沉积用的非金属反应腔，其特征在于，反应腔的顶部拱形从前后两侧对称向上凸起，在前后两侧的中线处最高，作为顶部拱形的中心线，
反应腔的底部拱形从...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁欣，
申请(专利权)人：上海埃原半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31