【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造设备领域，尤其涉及一种外延工艺反应腔室的腔盖、反应腔室及外延设备。
技术介绍
1、外延工艺就是在单晶衬底上沉积一层薄的单晶层。这层新沉积的单晶层被称作外延层或者薄膜。外延工艺主要有两种类型：同质外延和异质外延。同质外延是指在相同类型的基片上生长出相同的材料，这种外延生长的外延层和基片有着完全相同的晶格结构。异质外延则是在一种材料的基片上生长出另一种材料，这种情况下，外延生长的晶体层和基片的晶格结构可能会有所不同。外延工艺可以用在不同的芯片产品中，不同的产品外延的种类也不同，有si外延，sic外延，gan外延等等。外延工艺在半导体器件制造中起到了重要的作用。传统的外延工艺由于反应腔室内气流的不均匀导致最终薄膜的膜厚均匀性不足，难以满足日益攀升的生产需求。
技术实现思路
1、为了解决上述反应腔室内气流不均匀导致的薄膜膜厚均匀性不足的问题，本专利技术的第一方面提供了一种外延工艺反应腔室的腔盖，包括：所述腔盖的中央设有供第一进气结构穿过的第一通孔，所述第一进气结构用于向反应腔室内通入反应气体，所述腔盖围绕所述第一通孔设置有第二进气结构，所述第二进气结构包括多个可独立进气的载气输出件，每个载气输出件均设有匀气组件，所述第二进气结构经过匀气组件匀化后喷出的载气可以将第二进气结构喷出的至少部分反应气体下压。
2、可选地，所述载气输出件还包括与所述匀气组件连通的进气通道，所述匀气组件包括匀气腔、输气元件，所述进气通道由所述腔盖的上表面沿着所述腔盖的厚度方向向内凹
3、可选地，所述腔盖的底部设有阶梯槽，所述阶梯槽包括沿着所述腔盖下表面向内凹陷形成的输气元件安装槽，以及沿着所述输气元件安装槽向内收缩形成的匀气腔，所述输气元件安装槽的宽度大于所述匀气腔的宽度。
4、可选地，所述进气通道与所述阶梯槽的顶部连通。
5、可选地，所述输气元件、所述输气元件安装槽、所述匀气腔为环形结构均成圆环状。
6、可选地，每个所述载气输出件包括两个进气通道，两个所述进气通道关于所述腔盖的中心轴线对称设置。
7、可选地，所述输气元件沿周向开设有多个均匀分布的气流孔。
8、可选地，每个所述输气元件的所有气流孔的横截面积之和等于与所述输气元件连通的进气通道的横截面积之和。
9、本专利技术的第二方面提供了一种反应腔室，包括本专利技术第一方面任一所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，还包括反应腔、可转动的设于所述反应腔内且与所述腔盖平行间隔设置的基座、呈圆周分布在所述基座上的多个载片盘，所述载片盘用于承载待加工件，所述基座可带着所述载片盘围绕所述基座的旋转中心轴线旋转，所述载片盘可围绕所述载片盘的旋转中心轴线旋转，所述第二进气结构包括开设在所述腔盖底面上朝向所述反应腔并用于喷出载气的多个气流孔，所述气流孔在所述基座的旋转中心轴线向外分布的多个同心圆上均匀地排列，每个所述载气输出件包括一个或多个相邻的同心圆上的所述气流孔。
10、可选地，每一个同心圆上的所述气流孔数量相同，且所述第二进气结构的所有所述气流孔沿着均匀分布的多个径向呈辐射状分布。
11、可选地，所述待加工件表面的任一条半径分为多段连续的线段，每段所述线段围绕所述待加工件的中心旋转一周形成多个相邻不重叠的同心区域，每个所述区域与一个或多个所述载气输出件对应，通过调节任一个所述载气输出件的载气流量可改变与所述载气输出件对应的所述待加工件的区域的薄膜生长速率。
12、可选地，所述第二进气结构的宽度等于所述待加工件的半径。
13、本专利技术第三方面提供了一种外延设备，包括本专利技术第一方面任一所述的外延工艺反应腔室的腔盖。
14、本专利技术的有益效果：本专利技术的腔盖设有包括多个载气输出件的第二进气结构，可以将第一进气结构喷出的至少部分反应气体下压，从而利用载气将反应气体的气流至少部分打散，使得流向晶圆表面的反应物更加均匀，晶圆各区域的薄膜生长速度更加均匀；同时每个载气输出件设有匀气组件，通过匀气组件将载气充分匀化，使得通入反应腔室内各处的载气本身非常均匀，进一步提高了整个反应腔室内气流场的均匀性。
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1.一种外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述腔盖的中央设有供第一进气结构穿过的第一通孔，所述第一进气结构用于向所述反应腔室内通入反应气体，所述腔盖围绕所述第一通孔设置有第二进气结构，所述第二进气结构包括多个可独立进气的载气输出件，每个所述载气输出件均设有匀气组件，所述第二进气结构经过匀气组件匀化后喷出的载气可以将第二进气结构喷出的至少部分反应气体下压。
2.根据权利要求1所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述载气输出件还包括与所述匀气组件连通的进气通道，所述匀气组件包括匀气腔、输气元件，所述进气通道由所述腔盖的上表面沿着所述腔盖的厚度方向向内凹陷预设距离形成，所述匀气腔设置在所述进气通道的下方并与所述进气通道连通，所述输气元件嵌入所述腔盖内，所述输气元件包括遮挡所述匀气腔的上表面，所述上表面开设有沿所述输气元件厚度方向贯穿所述输气元件的气流孔，所述气流孔的上端与所述匀气腔连通。
3.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述腔盖的底部设有阶梯槽，所述阶梯槽包括沿着所述腔盖下表面向内凹陷形成的输气元件安装槽，以及沿着所述输气元件
4.根据权利要求3所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述进气通道与所述阶梯槽的顶部连通。
5.根据权利要求3所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述输气元件、所述输气元件安装槽、所述匀气腔为环形结构均成圆环状。
6.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，每个所述载气输出件包括两个进气通道，两个所述进气通道关于所述腔盖的中心轴线对称设置。
7.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述输气元件沿周向开设有多个均匀分布的气流孔。
8.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，每个所述输气元件的所有气流孔的横截面积之和等于与所述输气元件连通的进气通道的横截面积之和。
9.一种反应腔室，包括权利要求1-8任一所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，还包括反应腔、可转动的设于所述反应腔内且与所述腔盖平行间隔设置的基座、呈圆周分布在所述基座上的多个载片盘，所述载片盘用于承载待加工件，所述基座可带着所述载片盘围绕所述基座的旋转中心轴线旋转，所述载片盘可围绕所述载片盘的旋转中心轴线旋转，所述气流孔在所述基座的旋转中心轴线向外分布的多个同心圆上均匀地排列，每个所述载气输出件包括一或多个相邻的同心圆上的所述气流孔。
10.根据权利要求9所述的反应腔室，其特征在于，每一个同心圆上的所述气流孔数量相同，且所述第二进气结构的所有所述气流孔沿着均匀分布的多个径向呈辐射状分布。
11.根据权利要求9所述的反应腔室，其特征在于，所述待加工件表面的任一条半径分为多段连续的线段，每段所述线段围绕所述待加工件的中心旋转一周形成多个相邻不重叠的同心区域，每个所述区域与一个或多个所述载气输出件对应，通过调节任一个所述载气输出件的载气流量可改变与所述载气输出件对应的所述待加工件的区域的薄膜生长速率。
12.根据权利要求9所述的反应腔室，其特征在于，所述第二进气结构的宽度等于所述待加工件的半径。
13.一种外延设备，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的外延工艺反应腔室的腔盖。
...【技术特征摘要】
1.一种外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述腔盖的中央设有供第一进气结构穿过的第一通孔，所述第一进气结构用于向所述反应腔室内通入反应气体，所述腔盖围绕所述第一通孔设置有第二进气结构，所述第二进气结构包括多个可独立进气的载气输出件，每个所述载气输出件均设有匀气组件，所述第二进气结构经过匀气组件匀化后喷出的载气可以将第二进气结构喷出的至少部分反应气体下压。
2.根据权利要求1所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述载气输出件还包括与所述匀气组件连通的进气通道，所述匀气组件包括匀气腔、输气元件，所述进气通道由所述腔盖的上表面沿着所述腔盖的厚度方向向内凹陷预设距离形成，所述匀气腔设置在所述进气通道的下方并与所述进气通道连通，所述输气元件嵌入所述腔盖内，所述输气元件包括遮挡所述匀气腔的上表面，所述上表面开设有沿所述输气元件厚度方向贯穿所述输气元件的气流孔，所述气流孔的上端与所述匀气腔连通。
3.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述腔盖的底部设有阶梯槽，所述阶梯槽包括沿着所述腔盖下表面向内凹陷形成的输气元件安装槽，以及沿着所述输气元件安装槽向内收缩形成的匀气腔，所述输气元件安装槽的宽度大于所述匀气腔的宽度。
4.根据权利要求3所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述进气通道与所述阶梯槽的顶部连通。
5.根据权利要求3所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，所述输气元件、所述输气元件安装槽、所述匀气腔为环形结构均成圆环状。
6.根据权利要求2所述的外延工艺反应腔室的腔盖，其特征在于，每个所述载气输出件包括两个进气通道，两个所述进气通道关于所述腔盖的中...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，游月辉，夏杨建，王永，郭军强，
申请(专利权)人：一塔半导体安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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