外延生长装置制造方法及图纸

技术编号:38157259 阅读:11 留言:0更新日期:2023-07-13 09:26
本发明专利技术公开了一种外延生长装置,所述外延生长装置包括壳体、隔板、基座、进气组件和排气组件,所述壳体上具有腔室,所述隔板设于所述腔室内,所述隔板将所述腔室分隔为第一空腔和第二空腔,所述隔板上具有沿其厚度方向延伸的避让孔,所述基座的至少一部分设于所述避让孔内,所述基座可转动地与所述壳体相连,所述基座用于承载晶圆,所述进气组件和所述排气组件均设于所述壳体上,所述进气组件用于向所述第一空腔内输送工艺气体,所述排气组件用于向所述第二空腔内输送保护气体,所述排气组件用于排出所述第一空腔和第二空腔内的气体。本发明专利技术实施例的外延生长装置具有外延工艺质量好等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
外延生长装置


[0001]本专利技术涉及半导体
,具体涉及一种外延生长装置。

技术介绍

[0002]外延生长是在硅单晶衬底上生长一层具有和衬底相同晶向的单晶硅薄膜,能够获得相对于衬底晶格结构完整性更好的晶体。具体地,机械手将晶圆输送至反应腔内,并将晶圆放置在位于反应腔内的基座上,基座用于带动晶圆进行匀速旋转,工艺气体以氢气为载体进入反应腔内。在一定的反应温度下,工艺气体与基座上的晶圆发生反应并进行沉积,在晶圆表面生长出均匀的外延层。
[0003]相关技术中,由于工艺气体会充满整个反应腔,在反应腔的内表面和基座底部也会产生沉积,这将导致反应腔的透光率较差,从而改变反应腔内的热场分布,影响晶圆外延工艺质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的实施例提出一种外延工艺质量好的外延生长装置。
[0005]本专利技术实施例的外延生长装置包括壳体、隔板、基座、进气组件和排气组件,所述壳体上具有腔室,所述隔板设于所述腔室内,所述隔板将所述腔室分隔为第一空腔和第二空腔,所述隔板上具有沿其厚度方向延伸的避让孔;
[0006]所述基座的至少一部分设于所述避让孔内,所述基座可转动地与所述壳体相连,所述基座用于承载晶圆;
[0007]所述进气组件和所述排气组件均设于所述壳体上,所述进气组件上具有第一进气口和第二进气口,所述第一进气口与所述第一空腔连通,以便向所述第一空腔内输送工艺气体,所述第二进气口与所述第二空腔连通,以便向所述第二空腔内输送保护气体,所述排气组件上具有排气口,所述排气口与所述第一空腔和所述第二空腔均连通,以排出所述第一空腔和第二空腔内的气体。
[0008]在一些实施例中,所述避让孔位于所述隔板中心位置设置。
[0009]在一些实施例中,本专利技术实施例的外延生长装置还包括吸热件,所述吸热件设于所述第一空腔内,所述吸热件位于所述基座与所述排气组件之间。
[0010]在一些实施例中,本专利技术实施例的外延生长装置还包括保温环,所述保温环设于所述避让孔内并与所述壳体相连,所述保温环环绕所述基座设置。
[0011]在一些实施例中,本专利技术实施例的外延生长装置还包括转动轴和驱动件,所述转动轴可转动地设于所述壳体上,所述驱动件设于所述壳体外,所述转动轴的一端置于所述第二空腔内并与所述基座相连,所述转动轴的另一端置于所述壳体外并与所述驱动件传动相连。
[0012]在一些实施例中,所述进气组件包括进气法兰,所述进气法兰上具有第一进气通
道和第二进气通道,所述第一进气通道的一端与所述第一进气口连通,所述第一进气通道的另一端与所述第一空腔连通,所述第二进气通道的一端与所述第二进气口连通,所述第二进气通道的另一端与所述第二空腔连通;
[0013]和/或,所述排气组件包括排气法兰,所述排气法兰上具有第一排气通道,所述第一排气通道的一端与所述第一排气口相连,所述第一排气口的另一端与所述第一空腔和所述第二空腔均连通。
[0014]在一些实施例中,所述第一进气通道的数量为多个,多个所述第一进气通道沿所述壳体的宽度方向间隔布置;
[0015]和/或,所述第二进气通道的数量为多个,多个所述第二进气通道沿所述壳体的宽度方向间隔布置。
[0016]在一些实施例中,所述第一进气通道上设有流量控制阀,以便于控制工艺气体进入所述第一空腔内的流量。
[0017]在一些实施例中,所述进气组件还包括第一密封件,所述第一密封件设于所述进气法兰和所述壳体之间;
[0018]和/或,所述排气组件还包括第二密封件,所述第二密封件设于所述排气法兰和所述壳体之间。
[0019]在一些实施例中,所述进气法兰上具有第一冷却通道以及与所述第一冷却通道连通的第一冷介质进口和第一冷介质出口,所述第一冷却通道用于对所述第一密封件降温;
[0020]和/或,所述排气法兰上具有第二冷却通道以及与所述第二冷却通道连通的第二冷介质进口和第二冷介质出口,所述第二冷却通道用于对所述第二密封件降温。
[0021]本专利技术实施例的外延生长装置在使用过程中,将晶圆放置基座上并使晶圆位于第一空腔内,使基座带动晶圆做匀速旋转运动。然后将工艺气体通过第一进气口输送至第一空腔内,在一定反应温度下,使得工艺气体与基座上的晶圆发生反应并进行沉积,使得晶圆表面生长出均匀的外延层,第一空腔内产生的反应尾气通过排气组件上的排气口排出。
[0022]可以理解的是,第一空腔内的工艺气体会通过避让孔或者腔室内其他零部件间隙进入第二空腔内,将保护气体(例如氮气或者其他保护气体)通过第二进气口输送至第二空腔内,然后通过排气组件上的排气口排出。当保护气体流经第二空腔时,会将第二空腔内流入的工艺气体通过排气口携带出,使得工艺气体不会在第二空腔的内表面以及基座的底面发生沉积。与相关技术相比,本专利技术实施例的外延生长装置可以大大提高腔室的透光率,使得热场在第一腔室内分布均匀,从而可以大大提高晶圆外延工艺质量。
[0023]因此,本专利技术实施例的外延生长装置具有外延工艺质量好等优点。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例的外延生长装置的结构示意图。
[0025]图2是本专利技术实施例的外延生长装置的正剖视图。
[0026]图3是本专利技术实施例的外延生长装置的俯剖视图。
[0027]图4是本专利技术实施例的外延生长装置的进气组件的结构示意图。
[0028]附图标记:
[0029]外延生长装置100;
[0030]壳体1;腔室101;第一空腔1011;第二空腔1012;
[0031]隔板2;避让孔201;
[0032]基座3;
[0033]进气组件4;进气法兰401;第一进气口4011;第二进气口4012;第一进气通道4013;第二进气通道4014;第一冷介质进口4016;第一冷介质出口4017;流量控制阀402;第一密封件403;
[0034]排气组件5;排气法兰501;排气口5011;第一排气通道5012;第二冷介质进口5014;第二冷介质出口5015;第二密封件502;
[0035]转动轴6;
[0036]吸热件7;
[0037]保温环8。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]下面参照附图来详细描述本申请的技术方案。
[0040]如图1至图4所示,本专利技术实施例的外延生长装置100包括壳体1、隔板2、基座3、进气组件4和排气组件5。壳体1上具有腔室101,隔板2设于腔室101内,隔板2将腔室101分隔为第一空腔1011和第二空腔1012。隔板2上具有避让孔201,基座3的至少一部分设于避让孔201内,基座3可转动地与壳体1相连,基座3用于承载晶圆。
[0041]本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延生长装置,其特征在于,包括:壳体(1)和隔板(2),所述壳体(1)上具有腔室(101),所述隔板(2)设于所述腔室(101)内,所述隔板(2)将所述腔室(101)分隔为第一空腔(1011)和第二空腔(1012),所述隔板(2)上具有沿其厚度方向延伸的避让孔(201);基座(3),所述基座(3)的至少一部分设于所述避让孔(201)内,所述基座(3)可转动地与所述壳体(1)相连,所述基座(3)用于承载晶圆;进气组件(4)和排气组件(5),所述进气组件(4)和所述排气组件(5)均设于所述壳体(1)上,所述进气组件(4)上具有第一进气口(4011)和第二进气口(4012),所述第一进气口(4011)与所述第一空腔(1011)连通,以便向所述第一空腔(1011)内输送工艺气体,所述第二进气口(4012)与所述第二空腔(1012)连通,以便向所述第二空腔(1012)内输送保护气体,所述排气组件(5)上具有排气口(5011),所述排气口(5011)与所述第一空腔(1011)和所述第二空腔(1012)均连通,以排出所述第一空腔(1011)和第二空腔(1012)内的气体。2.根据权利要求1所述的外延生长装置,其特征在于,所述避让孔(201)位于所述隔板(2)中心位置设置。3.根据权利要求1所述的外延生长装置,其特征在于,还包括吸热件(7),所述吸热件(7)设于所述第一空腔(1011)内,所述吸热件(7)位于所述基座(3)与所述排气组件(5)之间。4.根据权利要求1所述的外延生长装置,其特征在于,还包括保温环(8),所述保温环(8)设于所述避让孔(201)内并与所述壳体(1)相连,所述保温环(8)环绕所述基座(3)设置。5.根据权利要求1所述的外延生长装置,其特征在于,还包括转动轴(6)和驱动件,所述转动轴(6)可转动地设于所述壳体(1)上,所述驱动件设于所述壳体(1)外,所述转动轴(6)的一端置于所述第二空腔(1012)内并与所述基座(3)相连,所述转动轴(6)的另一端置于所述壳体(1)外并与所述驱动件传动相连。6.根据权利要求1

5中任一项所述的外延生长装置,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹建伟沈文杰朱凌锋沈加富罗通刘道源
申请(专利权)人:浙江求是创芯半导体设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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