[發(fā)明專利]雙工位CVD爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310453271.8
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103498192A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海林;崔慧敏
• 申請（專利權(quán)）人: 青島賽瑞達電子科技有限公司
• 主分類號: C30B25/02
• 分類號: C30B25/02;C30B25/08;C30B25/14
• 代理公司: 山東清泰律師事務(wù)所 37222
• 代理人: 寧燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基片表面外延膜生長的設(shè)備，尤其涉及半導(dǎo)體類晶片及金屬基片表面外延膜生長的設(shè)備。

?

背景技術(shù)

對于半導(dǎo)體類晶片金屬基片，其表面外延膜生長需要在一定真空度及溫度的工藝氣體環(huán)境下進行。因此需要反復(fù)將晶片從外界大氣狀態(tài)送入該環(huán)境中，待工藝完成后，再從該環(huán)境送出外界。因此，晶片外延膜生長的空間便不可避免的需要在工藝狀態(tài)和大氣狀態(tài)之間不斷切換。產(chǎn)品的制造流程為將基片送入工藝室——工藝室抽真空——生長外延膜——充入氣體至大氣狀態(tài)——更換基片，這樣在取放料時是無法進行外延膜生長工藝的，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品成本高。

?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高效、可降低生產(chǎn)成本、可用于半導(dǎo)體類晶片及金屬材料基片外延膜生長的雙工位CVD爐。

本發(fā)明所述雙工位CVD爐，包括一個工藝腔室和兩個輔助工作腔室；其中在長度方向上工藝腔室位于兩個輔助工作腔室之間，三者通過真空閥門密封連接；工藝腔室上設(shè)置真空抽口和充氣口；輔助工作腔室內(nèi)安裝有平移機構(gòu)；平移機構(gòu)在近工藝腔室的一端與石英舟固定連接，另一端固定有密封門；該密封門與輔助工作腔室位于近工藝腔室一端的內(nèi)面相配合；輔助工作腔室上設(shè)置裝取料門。

工作時，本發(fā)明所述雙工位CVD爐按照以下步驟循環(huán)工作，首先，關(guān)閉工藝腔室與一個輔助工作腔室之間的真空閥門，工藝腔室與另一個輔助工作腔室之間的真空閥門為打開狀態(tài)，平移機構(gòu)動作，固定在其上的石英舟及密封門隨之一起向工藝腔室方向位移，直至密封門與輔助工作腔室端部重合，石英舟也送到了工藝腔室的工作區(qū)域中，此時密封門與輔助工作腔室端部完全配合并為密封狀態(tài)，平移機構(gòu)停止；通過真空抽口對工藝腔室抽真空制工藝要求，再通過充氣口對工藝腔室充入工藝氣體，經(jīng)過一段時間的工藝過程，完成樣件生長外延膜工藝，然后平移機構(gòu)反向動作，石英舟隨之退回至輔助工作腔室內(nèi)，再次關(guān)閉該輔助工作腔室與工藝腔室之間的真空閥門，此時使用另一個輔助工作腔室重復(fù)上述過程，在上述過程進行的同時對上一批已完成的樣件進行取放料工作，即開啟裝取料門，對石英舟上的樣件取出，重新放入待處理的新樣件，關(guān)閉裝取料門，等待進行下一輪工作。

本發(fā)明所述雙工位CVD爐，其有益效果在于存在兩個輔助工作腔室，其中一個與工藝腔室一起進行工藝過程時，另一個可以進行裝取料，這樣兩個工作位的轉(zhuǎn)換可以使工藝腔室連續(xù)工作，將裝取料等輔助時間有序的安排在另一個輔助工作腔室內(nèi)并行，極大地提高了單臺設(shè)備的生產(chǎn)效率，從而降低了生產(chǎn)成本。

為了達到更好的技術(shù)效果，本發(fā)明所述雙工位CVD爐還可以采用以下措施：

1、所述輔助工作腔室上設(shè)置有真空抽口。當(dāng)一個輔助工作腔室與工作腔室共同進行工藝過程時，另一個輔助工作腔室進行樣件更換，當(dāng)更換完畢并關(guān)閉裝取料門后，可對該輔助工作腔室進行抽真空的輔助工作，從而減少下一個工藝過程中對工作腔室抽真空的時間，可進一步提高生產(chǎn)效率。

2、所述平移機構(gòu)包括驅(qū)動電機、絲杠、絲母、滑塊、導(dǎo)軌、支架，其中電機與絲杠連接，絲杠與絲母配合，絲母及滑塊均固定在支架上，導(dǎo)軌固定在輔助工藝腔室內(nèi)，方向與絲杠平行，滑塊與導(dǎo)軌滑動配合。石墨舟及密封門的位移由驅(qū)動電機驅(qū)動，絲杠通過絲母、經(jīng)導(dǎo)軌導(dǎo)向?qū)㈦姍C旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線位移，正向驅(qū)動電機則石墨舟進入工作腔室，密封門與輔助工作腔室端部達到密封狀態(tài)，反向驅(qū)動電機實現(xiàn)石墨舟退出工作腔室，密封門與輔助工作腔室端部為分離狀態(tài)。

3、所述工藝腔室與真空閥門之間的密封連接方式為密封組件，所述密封組件為不銹鋼材質(zhì)的中空結(jié)構(gòu)，中空處設(shè)置冷卻水水道，密封組件兩端均設(shè)置有密封圈，分別與工藝腔室及真空閥門密封連接。冷卻水水道的設(shè)置可以起到保護密封圈不受熱損壞的作用。

4、本發(fā)明所述雙工位CVD爐還包括加熱器，套在工藝腔室外部，可單端或多段控溫，可完整筒狀爐體或開合式半開爐體。在樣件進行外延膜生長時，需要加熱器對工藝腔室進行加熱，以熱輻射的方式對工作區(qū)域中石英舟內(nèi)的樣件進行加熱。

5、本發(fā)明所述雙工位CVD爐還包括磁流體，安裝在輔助工作腔室遠離工作腔室的端面上，其兩端分別與驅(qū)動電機及絲杠同軸連接。平移機構(gòu)的驅(qū)動電機位于輔助工作腔室外部，當(dāng)輔助工作腔室內(nèi)部為真空狀態(tài)時，通過磁流體進行腔內(nèi)真空與腔外大氣的密封及旋轉(zhuǎn)的傳遞。