本实用新型专利技术公开一种侧面进气的成膜装置，涉及半导体生产设备技术领域，包括进气室、反应室和基座；进气室内设置有多个保护气体流道和多个反应气体流道；多个保护气体流道和多个反应气体流道的进气端均位于进气室外侧，多个保护气体流道和多个反应气体流道的出气端均位于进气室底部；且相邻的反应气体流道的出气端被保护气体流道的出气端完全隔开。本实用新型专利技术中的侧面进气的成膜装置，载气将碳源、硅源两种反应气体分别用相对封闭独立的横向流道进行气体导向，随后沿各自的导气管至进气管底部喷出。进气室其他区域分别用多条进气管路填充保护气体包裹反应气体导气管和组合流道，降低两种反应气体从流道泄漏混合后发生反应沉积对进气速率的影响。积对进气速率的影响。积对进气速率的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种侧面进气的成膜装置
[0001]本技术涉及半导体生产设备
，特别是涉及一种侧面进气的成膜装置。
技术介绍
[0002]成膜装置可长期稳定进行外延薄膜晶片制备，被广泛应用于半导体行业。立式成膜装置采用顶部进气室向下供气，晶片衬底随基座高速旋转的方式实现反应气体与晶片均匀接触，提高膜厚一致性。进气室内反应气体混合并于接触面发生反应形成沉积，随着气体流动，固体微粒可能落至晶片表面影响成膜质量。
[0003]如图1所示，现有的一种立式成膜装置采用了进气室侧面进气，气体由气源12沿气管供给至进气室侧边对应进气接口13处，气体从接口进入进气室1内部，先沿分层隔断2划分的横向流道面内均匀进气，后沿进气导管3竖直流动经端部出气筛板4扩散向反应室5内流动。进气室内各层流道通入不同气体，反应气体之间可采用其他气体进行分离避免于进气室内部混合反应。进气室外周部设有冷却夹套9并于反应室热场6上部安装导向罩26和过渡段保温层25，防止进气室内温度过高。辐射温度计7安装于成膜装置顶部透过分层进气隔断测温孔40测量晶片表面温度，测温孔端部安装透明石英堵板8。成膜过程中晶片14放置于基板15上随基座16保持高速旋转。气体从进气室垂直向下流动至晶片表面接触反应，尾气由真空泵18从底部排气口17抽出。各路进气开关和流量大小分别由对应的关断阀11和流量计10单独控制。
[0004]进气室内部设置不同气体流道隔离反应气体，使反应气体相对独立地进入反应室避免提前反应生成杂质沉积于进气室壁面。进气室出气端气体可能存在向其他气体出气口蔓延，于喷嘴处形成沉积物。
技术实现思路
[0005]为解决以上技术问题，本技术提供一种侧面进气的成膜装置，H2作为载气将碳源、硅源两种反应气体分别用相对封闭独立的横向流道进行气体导向，随后沿各自的导气管至进气管底部喷出。进气室其他区域分别用多条进气管路填充H2作为保护气体包裹反应气体导气管和组合流道，降低两种反应气体从流道泄漏混合后发生反应沉积对进气速率的影响。保护气体同时可用于喷嘴出气端周围气体吹扫，避免喷嘴端部反应气体混合。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]本技术提供一种侧面进气的成膜装置，包括进气室、反应室和基座；所述进气室底部设置有所述反应室，且所述进气室与所述反应室相连通；所述基座位于所述反应室内下部，且所述基座位于所述进气室正下方；所述基座顶部用于承托晶片；所述基座内设置有基座热场，所述基座热场用于对所述晶片加热；所述反应室底部设置有排气口；所述反应室内设置有套筒，所述套筒与所述反应室的侧壁之间设置有上部热场；所述进气室内设置有多个保护气体流道和多个反应气体流道；所述多个保护气体流道和所述多个反应气体流
道的进气端均位于所述进气室外侧壁上，所述多个保护气体流道和所述多个反应气体流道的出气端均位于所述进气室底部；且相邻的所述反应气体流道的出气端被所述保护气体流道的出气端完全隔开。
[0008]可选地，所述进气室内设置有多层石墨盘，每层所述石墨盘上方均设置有一石墨盖板，每个所述石墨盘与其上方对应的所述石墨盖板之间设置有一所述反应气体流道；且每个所述反应气体流道均通过一导气管连通至所述进气室底部；位于最上层的所述石墨盖板与所述进气室的内顶部之间以及每层所述石墨盘下方分别设置有一所述保护气体流道。
[0009]可选地，所述导气管的顶部位于所述石墨盘和所述石墨盖板之间，所述进气导管的另一端延伸至所述进气室底部，所述导气管的底部为扩口结构。
[0010]可选地，位于顶部的所述石墨盘上设置有多个通孔，所述导气管贯穿所述通孔，每个所述通孔周围设置有多个吹扫通气孔。
[0011]可选地，位于顶部的所述石墨盘上沿径向设置有预留缝隙，沿所述预留缝隙设置有多个测温孔。
[0012]可选地，所述进气室为台阶分层进气室，所述台阶分层进气室内壁上设置有多个台阶，沿所述台阶分层进气室的阶梯内壁设置有多层石英环，每层石英环上设置有一石墨盘，石墨盘上表面沿边缘设置有环形的凸台，石墨盘上设置有多个进气孔。
[0013]可选地，位于顶部的所述石墨盘上沿半径方向设置有多个测温孔。
[0014]可选地，所述进气室底部设置有多层石墨整流盘，且位于最底部的所述石墨整流盘的底面与所述导气管的底端相平齐，所述多层石墨整流盘用于将保护气整流至所述导气管周围。
[0015]可选地，所述进气室内底部设置有支撑喷淋板，所述进气室内壁上设置有内壁隔断，所述进气室内中心处两侧设置有线性的纵向隔断，所述纵向隔断与所述内壁隔断之间设置有环状隔断，所述内壁隔断与所述环状隔断之间以及所述环状隔断与所述纵向隔断之间均设置有环状导气板，所述纵向隔断内部沿竖向设置有多个导气板；所述纵向隔断外侧位于所述内壁隔断与所述环状隔断之间设置有反应气导气板。
[0016]可选地，所述导气板和所述反应气导气板上均设置有多个通孔，且位于上方的所述导气板和所述反应气导气板上的所述多个通孔的孔径大于位于下方的所述导气板和所述反应气导气板上的所述多个通孔的孔径。
[0017]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018]1、采用分层进气，反应气具备单独流道并用保护气体隔离的方式可减少反应气于进气室流道内混合反应形成沉积，长期进行薄膜制备仍有可能存在杂质附着和表面破损的情况。组件组合流道可及时更换组件确保进气均匀，使外延膜品质一致。
[0019]2、各层流道通道数量和导管安装位置可根据情况进行调整，以满足不同生长工艺需要。
[0020]3、喷嘴开口结构加速导管边缘气体流速抑制表面沉积，喷嘴周围均布吹扫出气口避免两种反应气体于喷嘴出口处混合反应沉积。
[0021]4、反应室热场热量传导，分层进气流道靠近热场部分石墨盘受热膨胀，贯穿开槽预留缝隙防止因热应力导致石墨盘变形损坏。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为常规侧面进气成膜装置内部结构简图；
[0024]图2为反应气体独立流道保护气隔离侧面进气方式结构简图；
[0025]图3为进气导向底部出气端石墨盘结构图；
[0026]图4为进气流道气流方向和结构局部示意图；
[0027]图5为阶梯式组合侧面进气成膜装置内部结构简图；
[0028]图6为进气导向顶部石墨盘结构图；
[0029]图7为台阶分层进气导管结构局部放大图；
[0030]图8为区块式侧面进气成膜装置内部结构简图；
[0031]图9为反应气和吹扫气隔断进气截面结构示意图；
[0032]图10为其余过程气体截面结构示意图。
[0033]附图标记说明：1、进气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种侧面进气的成膜装置，其特征在于，包括进气室、反应室和基座；所述进气室底部设置有所述反应室，且所述进气室与所述反应室相连通；所述基座位于所述反应室内下部，且所述基座位于所述进气室正下方；所述基座顶部用于承托晶片；所述基座内设置有基座热场，所述基座热场用于对所述晶片加热；所述反应室底部设置有排气口；所述反应室内设置有套筒，所述套筒与所述反应室的侧壁之间设置有上部热场；所述进气室内设置有多个保护气体流道和多个反应气体流道；所述多个保护气体流道和所述多个反应气体流道的进气端均位于所述进气室外侧壁上，所述多个保护气体流道和所述多个反应气体流道的出气端均位于所述进气室底部；且相邻的所述反应气体流道的出气端被所述保护气体流道的出气端完全隔开。2.根据权利要求1所述的侧面进气的成膜装置，其特征在于，所述进气室内设置有多层石墨盘，每层所述石墨盘上方均设置有一石墨盖板，每个所述石墨盘与其上方对应的所述石墨盖板之间设置有一所述反应气体流道；且每个所述反应气体流道均通过一导气管连通至所述进气室底部；位于最上层的所述石墨盖板与所述进气室的内顶部之间以及每层所述石墨盘下方分别设置有一所述保护气体流道。3.根据权利要求2所述的侧面进气的成膜装置，其特征在于，所述导气管的顶部位于所述石墨盘和所述石墨盖板之间，所述导气管的另一端延伸至所述进气室底部，所述导气管的底部为扩口结构。4.根据权利要求2所述的侧面进气的成膜装置，其特征在于，位于顶部的所述石墨盘上设置有多个通孔，所述导气管贯穿所述通孔，每个所述通孔周围设置有多个吹扫通气孔。5.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，徐文立，高炀，沈磊，
申请(专利权)人：宁波恒普真空科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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