半导体工艺腔室及半导体工艺设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备，半导体工艺腔室包括腔室本体、旋转升降组件和设置在腔室本体内的承载部件和加热组件，承载部件用于承载晶圆，加热组件位于承载部件下方，用于通过加热承载部件，以加热承载部件上的晶圆，旋转升降组件包括分别设置在腔室本体外内的磁发生部件和磁配合部件，磁发生部件用于在通电时产生磁场使磁配合部件磁化，向磁配合部件施加悬浮支撑力和旋转驱动力，磁配合部件与承载部件连接，用于在磁发生部件向其施加的悬浮支撑力和旋转驱动力的作用下悬浮并旋转，带动承载部件在腔室本体内悬浮并旋转。本发明专利技术提供的半导体工艺腔室及半导体工艺设备能够提高半导体薄膜生长的均匀性，并改善半导体工艺结果。并改善半导体工艺结果。并改善半导体工艺结果。

【技术实现步骤摘要】
半导体工艺腔室及半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，具体地，涉及一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical VaporDeposition，简称MOCVD)工艺通常是以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和
Ⅴ
、
Ⅵ
族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在晶圆(Wafer)上进行气相外延，生长各种
Ⅲ‑Ⅴ
族、
Ⅱ‑Ⅵ
族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。
[0003]金属有机化学气相沉积设备通常包括工艺腔室、承载部件、驱动部件和电阻或电感加热部件，其中，承载部件设置在工艺腔室内，驱动部件穿过开设在工艺腔室底部的开口伸入至工艺腔室内，并与承载部件的底部中心连接，电阻或电感加热部件设置在工艺腔室内，并位于承载部件的下方。在金属有机化学气相沉积工艺中，机械手将晶圆传送至工艺腔室内，并与驱动机构驱动承载部件升降配合，将晶圆放置于承载部件上，反应物质被氮气或氢气等载气携带进入工艺腔室内，电阻或电感加热部件通过对承载部件进行加热，以对承载于承载部件上的晶圆进行加热，使晶圆的温度满足工艺要求，驱动部件通过驱动承载部件旋转，以带动承载于承载部件上的晶圆旋转，使晶圆上能够均匀的生长化合物半导体薄膜。
[0004]但是，驱动部件穿过工艺腔室底部的开口伸入至工艺腔室内与承载部件的底部中心连接，一方面会使得驱动部件对承载部件中心的受热造成阻挡，并且，对应于承载部件中心的下方区域被驱动部件占用，无法设置加热部件，因此，会导致承载部件的中心温度与边缘温度不均匀，从而导致晶圆的中心温度与边缘温度不均匀，且无法进行调整，造成晶圆上生长的外延薄膜均匀性较差，另一方面由于工艺腔室底部需要开设供驱动部件穿过的开口，因此，会导致工艺腔室的密封性较差，从而导致外延工艺结果较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备，其能够提高半导体薄膜生长的均匀性，并改善半导体工艺结果。
[0006]为实现本专利技术的目的而提供一种半导体工艺腔室，包括腔室本体、承载部件、加热组件和旋转升降组件，其中，所述承载部件设置在所述腔室本体内，用于承载晶圆，所述加热组件设置在所述腔室本体内，并位于所述承载部件的下方，用于通过对所述承载部件进行加热，以对承载于所述承载部件上的晶圆进行加热，所述旋转升降组件包括磁发生部件和磁配合部件，所述磁发生部件设置在所述腔室本体外，用于在通电时产生磁场，使所述磁配合部件磁化，并向所述磁配合部件施加悬浮支撑力和旋转驱动力，所述磁配合部件设置在所述腔室本体内，并与所述承载部件连接，用于在所述磁发生部件向其施加的悬浮支撑力和旋转驱动力的作用下悬浮并旋转，以带动所述承载部件在所述腔室本体内悬浮并旋
转。
[0007]可选的，所述旋转升降组件还包括升降驱动部件，所述升降驱动部件设置在所述腔室本体外，并与所述磁发生部件连接，用于通过驱动所述磁发生部件升降，以带动所述磁配合部件和所述承载部件升降。
[0008]可选的，所述磁发生部件呈环状，并环绕在所述腔室本体的周围，所述磁配合部件呈环状，并沿所述承载部件的周向设置在所述承载部件的边缘。
[0009]可选的，所述旋转升降组件还包括呈环状的连接部件，所述磁配合部件通过所述连接部件与所述承载部件连接，所述连接部件的一端沿所述承载部件的周向与所述承载部件的底面边缘连接，另一端与所述磁配合部件连接。
[0010]可选的，所述加热组件包括红外发生部件，所述红外发生部件用于向所述承载部件发射红外线，以对所述承载部件进行加热。
[0011]可选的，所述红外发生部件包括多个红外灯，多个所述红外灯在所述承载部件的下方均匀间隔分布。
[0012]可选的，所述加热组件还包括第一反射部件，所述第一反射部件设置在多个所述红外灯的下方，用于将各所述红外灯向下发出的所述红外线反射向所述承载部件。
[0013]可选的，所述加热组件还包括第二反射部件，所述第二反射部件呈环状，并环绕在多个所述红外灯的周围，用于将各所述红外灯向四周发出的所述红外线反射向所述承载部件。
[0014]可选的，所述加热组件还包括透光遮蔽部件，所述透光遮蔽部件设置在多个所述红外灯的上方，其能够使各所述红外灯发出的所述红外线透过，并用于对多个所述红外灯进行遮蔽，以阻挡半导体工艺中生成的反应物沉积在各所述红外灯上。
[0015]可选的，所述半导体工艺腔室还包括升降驱动机构，所述腔室本体的侧壁上开设有供所述透光遮蔽部件和所述承载部件通过的传输口，所述升降驱动机构贯穿所述第一反射部件与所述透光遮蔽部件连接，用于驱动所述透光遮蔽部件升降。
[0016]可选的，各所述红外灯背离所述承载部件的一侧涂覆有反射涂层，所述反射涂层用于将各所述红外灯向背离所述承载部件的一侧发出的所述红外线反射向所述承载部件。
[0017]可选的，所述加热组件还包括控制单元，多个所述红外灯在所述承载部件的径向上，按距离所述承载部件中心的径向尺寸不同分为多个红外灯组，各所述红外灯组包括至少一个红外灯，所述控制单元用于控制多个所述红外灯组以不同功率输出。
[0018]本专利技术还提供一种半导体工艺设备，包括如本专利技术提供的所述半导体工艺腔室。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术提供的半导体工艺腔室，通过向设置在腔室本体外的磁发生部件通电，使磁发生部件产生磁场，可以使设置在腔室本体内的能够在磁场作用下磁化的磁配合部件磁化，从而借助设置在腔室本体外的磁发生部件，可以向设置在腔室本体内磁配合部件施加悬浮支撑力和旋转驱动力，使磁配合部件能够在腔室本体内悬浮并旋转，由于磁配合部件与承载部件连接，因此，通过使磁配合部件能够在腔室本体内悬浮并旋转，可以带动承载部件在腔室本体内悬浮并旋转，从而带动承载于承载部件上的晶圆在半导体工艺中旋转，使晶圆上能够均匀的生长化合物半导体薄膜。而由于磁发生部件是通过磁场向磁配合部件施加悬浮支撑力和旋转驱动力，使磁配合部件悬浮并旋转的，因此，设置在腔室本体外的磁发
生部件无需伸入至腔室本体内与磁配合部件连接，就可以使磁配合部件悬浮并旋转，这样就无需在腔室本体底部开设供磁发生部件穿过的开口，并且，与承载部件连接的磁配合部件也无需与承载部件的底部中心连接，其只要能够处于磁发生部件产生的磁场中即可，从而可以避免设置在腔室本体内的磁配合部件对承载部件中心的受热阻挡，并且，可以避免磁配合部件占用承载部件中心的下方区域，使得位于承载部件的下方的加热组件能够设置在承载部件中心的下方区域，继而能够提高承载部件的受热均匀性，提高承载于承载部件上的晶圆的受热均匀性，进而提高半导体薄膜生长的均匀性，并改善半导体工艺结果，并且，由于腔室本体的底部无需开设开口，使得腔室本体上开设的开口数量减少，因此，能够提高腔室本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺腔室，包括腔室本体、承载部件、加热组件和旋转升降组件，其中，所述承载部件设置在所述腔室本体内，用于承载晶圆，所述加热组件设置在所述腔室本体内，并位于所述承载部件的下方，用于通过对所述承载部件进行加热，以对承载于所述承载部件上的晶圆进行加热，其特征在于，所述旋转升降组件包括磁发生部件和磁配合部件，所述磁发生部件设置在所述腔室本体外，用于在通电时产生磁场，使所述磁配合部件磁化，并向所述磁配合部件施加悬浮支撑力和旋转驱动力，所述磁配合部件设置在所述腔室本体内，并与所述承载部件连接，用于在所述磁发生部件向其施加的悬浮支撑力和旋转驱动力的作用下悬浮并旋转，以带动所述承载部件在所述腔室本体内悬浮并旋转。2.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述旋转升降组件还包括升降驱动部件，所述升降驱动部件设置在所述腔室本体外，并与所述磁发生部件连接，用于通过驱动所述磁发生部件升降，以带动所述磁配合部件和所述承载部件升降。3.根据权利要求2所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述磁发生部件呈环状，并环绕在所述腔室本体的周围，所述磁配合部件呈环状，并沿所述承载部件的周向设置在所述承载部件的边缘。4.根据权利要求3所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述旋转升降组件还包括呈环状的连接部件，所述磁配合部件通过所述连接部件与所述承载部件连接，所述连接部件的一端沿所述承载部件的周向与所述承载部件的底面边缘连接，另一端与所述磁配合部件连接。5.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述加热组件包括红外发生部件，所述红外发生部件用于向所述承载部件发射红外线，以对所述承载部件进行加热。6.根据权利要求5所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述红外发生部件包括多个红外灯，多个所述红外灯在所述承载部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：