一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，包括进气室、反应气体流道、基座、电极组件和炉体保温层，在反应气体流道和反应室上部之间设置套筒，上部热场先加热套筒，套筒再将热量辐射至经过的气体，基座内热场固定，基座顶部基板随基座转台高速旋转；本实用新型专利技术中将反应室上部的石墨电极和基座处的石墨电极均延伸设置，基于立式成膜装置反应室内多区热场分布结构，通过将发热体固定于远离金属电极固定点的一端，减少热量流失，石墨电极自身发热进行部分热量补偿；通过延长石墨电极长度增大电阻补偿热量流失，同时用保温层阻隔石墨电极，降低对温度均匀性的影响。降低对温度均匀性的影响。降低对温度均匀性的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备


[0001]本技术涉及立式成膜装置
，特别是涉及一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备。

技术介绍

[0002]立式成膜装置内过程气体从顶部进气室内向下流动，气体经上部热场预热后与基板上晶体表面接触，升温至反应温度，进行薄膜外延生长。成膜过程中温度均匀性影响晶片成膜质量。
[0003]发热体石墨电极连接处，自身发热量小，热量传导较快，容易发生热量流失导致热场局部产生温差。电阻式发热体常作为热场发热体，先后连接石墨电极和金属电极与外部供电相连。成膜过程中反应室内呈负压状态，电极的热传导率大于气体传导率，连接固定处热量容易沿电极向外侧传导，导致该处温度明显低于其他区域，造成反应室内温度不均匀，进而影响晶片成膜质量。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，以解决上述现有技术存在的问题，通过延长石墨电极，使发热体远离电极固定点，同时用内外双层保温层结构包裹石墨电极，减少热量流失，进而保证晶片成膜质量。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，包括
[0006]进气室，所述进气室位于反应室的内腔顶部，所述反应室内位于所述进气室的底部自上而下顺次分为反应室上部和反应室下部；以及
[0007]反应气体流道，所述反应室的内腔位于所述进气室的底部两侧分别设置有所述反应气体流道，所述反应室上部与反应气体流道之间设置有套筒；以及
[0008]基座，所述基座位于所述反应室下部，晶片放置在所述基座上的基板上，旋转机构用于带动所述基座旋转；以及
[0009]电极组件，所述电极组件包括上部热场石墨电极、基座热场石墨电极、上部热场金属电极和基座热场金属电极，所述反应气体流道与套筒之间自上而下均布有多个石墨的发热体，所述发热体的两端连接有所述上部热场石墨电极，所述上部热场石墨电极的另一端向外延伸后与上部热场金属电极固定于绝缘材质表面；所述基座内的基座热场石墨电极向下延伸穿过保温组件后与基座热场金属电极相固定，所述上部热场金属电极和基座热场金属电极的另一端连接加热电源；以及
[0010]炉体保温层，所述炉体保温层设置于套筒外侧到反应室内壁之间的区域。
[0011]在其中一个实施例中，所述套筒的顶部与所述进气室的底部炉壁之间设置有上部保温层。
[0012]在其中一个实施例中，各所述上部热场石墨电极的另一端均延伸至所述反应室上
部的石英环座处与所述上部热场金属电极固定。
[0013]在其中一个实施例中，所述基座内的基座热场石墨电极向下延伸穿过保温组件与所述基座热场金属电极固定于底部石英座上。
[0014]在其中一个实施例中，所述上部热场金属电极和基座热场金属电极为钼金属制成圆棒，上部热场金属电极和基座热场金属电极的端部切平开有固定孔；所述上部热场石墨电极为截面带台阶的连接块，所述上部热场石墨电极处电阻小于发热体阻值。
[0015]在其中一个实施例中，所述炉体保温层包括外保温筒和内保温筒，所述外保温筒和内保温筒均为圆筒结构。
[0016]在其中一个实施例中，所述外保温筒安装于所述发热体与所述反应室的炉壁之间，所述内保温筒安装于所述上部热场石墨电极与发热体之间。
[0017]在其中一个实施例中，所述反应室的炉壁外侧与所述上部热场金属电极对应的位置设置有电极罩，所述上部热场金属电极的电极密封面位于所述电极罩上，所述电极密封面的外侧连接所述加热电源。
[0018]本技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0019]本技术中的改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，包括进气室、反应气体流道、基座、电极组件和炉体保温层，在反应气体流道和反应室上部之间设置套筒，上部热场先加热套筒，套筒再将热量辐射至经过的气体，基座内热场固定，基座顶部基板随基座转台高速旋转；本技术中将反应室上部的石墨电极和基座处的石墨电极均延伸设置，基于立式成膜装置反应室内多区热场分布结构，通过将发热体固定于远离金属电极固定点的一端，减少热量流失，石墨电极自身发热进行部分热量补偿；通过延长石墨电极长度增大电阻补偿热量流失，同时用保温层阻隔石墨电极，降低对温度均匀性的影响。
附图说明
[0020]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。
[0021]图1为本技术实施例中改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备的内部结构简图；
[0022]图2为图1中A处放大图；
[0023]图3为反应室上部结构俯视图；
[0024]图4为基座内部结构简图；
[0025]其中，1进气室；2反应室上部；3反应室下部；4炉壁(含冷却夹套)；5上部保温层；6电极罩；7上部热场金属电极；8加热电源；9内保温筒；10发热体；11上部热场石墨电极；12外保温筒；13套筒；14基座；15基板；16下部发热体；17保温组件；18基座热场石墨电极；19石英座；20电机；21电极密封面；22石英环座。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]本技术的目的是提供一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，以解决上述现有技术存在的问题，通过延长石墨电极，使发热体远离电极固定点，同时用内外双层保温层结构包裹石墨电极，减少热量流失，进而保证晶片成膜质量。
[0028]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0029]如图1
‑
图4所示，本技术提供一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，包括
[0030]进气室1，进气室1位于反应室的内腔顶部，反应室内位于进气室1的底部自上而下顺次分为反应室上部2和反应室下部3；以及
[0031]反应气体流道，反应室的内腔位于进气室1的底部两侧分别设置有反应气体流道，反应室上部2与反应气体流道之间设置有套筒13；以及
[0032]基座14，基座14可转动的安装在反应室内，具体地可以采用旋转机构驱动基座14转动，旋转机构设置在反应室的底部，通过电机20驱动旋转轴转动从而实现旋转机构的旋转，晶片放置在基座14上的基板15上；以及
[0033]电极组件，电极组件包括上部热场石墨电极11、基座热场石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，其特征在于：包括进气室，所述进气室位于反应室的内腔顶部，所述反应室内位于所述进气室的底部自上而下顺次分为反应室上部和反应室下部；以及反应气体流道，所述反应室的内腔位于所述进气室的底部两侧分别设置有所述反应气体流道，所述反应室上部与反应气体流道之间设置有套筒；以及基座，所述基座位于所述反应室下部，晶片放置在所述基座上的基板上，旋转机构用于带动所述基座旋转；以及电极组件，所述电极组件包括上部热场石墨电极、基座热场石墨电极、上部热场金属电极和基座热场金属电极，所述反应气体流道与套筒之间自上而下均布有多个石墨的发热体，所述发热体的两端连接有所述上部热场石墨电极，所述上部热场石墨电极的另一端向外延伸后与上部热场金属电极固定于绝缘材质表面；所述基座内的基座热场石墨电极向下延伸穿过保温组件后与基座热场金属电极相固定，所述上部热场金属电极和基座热场金属电极的另一端连接加热电源；以及炉体保温层，所述炉体保温层设置于套筒外侧到反应室内壁之间的区域。2.根据权利要求1所述的改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，其特征在于：所述套筒的顶部与所述进气室的底部炉壁之间设置有上部保温层。3.根据权利要求1所述的改善腔室内部温度均匀性的立式成膜设备，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，徐文立，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：