[發(fā)明專利]外延設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610278856.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107326433A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季文明;林志鑫;劉源;保羅·邦凡蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B25/08
• 分類號(hào): C30B25/08;C30B25/10;H01L21/67
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 金華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備，特別涉及一種外延設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，外延設(shè)備均不能很好的一次完成相對(duì)較厚的外延產(chǎn)品，其受到很多方面的限制，例如：加熱燈管不能承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫；外延爐本身石英腔體和金屬不能承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫；較厚的外延層生長(zhǎng)過(guò)程中石英腔體層積物較嚴(yán)重，層積物不易蝕刻而且長(zhǎng)時(shí)間蝕刻會(huì)極大的縮短石英腔體的使用壽命。

在現(xiàn)有技術(shù)中，如果要使用外延設(shè)備ASM E3200或AMAT 300生產(chǎn)較厚的外延層，通常會(huì)采取兩種做法：(1)采用犧牲外延設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)(PM)周期和器件(parts)壽命直接一次完成；(2)采用分次外延的方式生產(chǎn)，但是反復(fù)進(jìn)出外延設(shè)備會(huì)影響機(jī)臺(tái)產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種外延設(shè)備，能夠一次完成較厚的外延層，不會(huì)影響外延設(shè)備的性能及機(jī)臺(tái)產(chǎn)能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種外延設(shè)備，包括反應(yīng)腔體、位于所述反應(yīng)腔體上部的蓋板以及位于所述反應(yīng)腔體下部的托盤(pán)，所述反應(yīng)腔體設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有冷卻水進(jìn)出口，在空心中通入有冷卻水。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述反應(yīng)腔室外表面上鍍有金。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，還包括射頻加熱線圈，位于所述托盤(pán)上靠近所述反應(yīng)腔室的一側(cè)。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述射頻加熱線圈中心為空心，并設(shè)置有冷卻水進(jìn)出口，在所述空心中通入有冷卻水。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，在所述射頻加熱線圈下方安裝有調(diào)節(jié)高低 的螺絲調(diào)節(jié)裝置。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，一部分所述蓋板為透明材質(zhì)，在所述蓋板上形成可視窗口，紅外測(cè)溫裝置的探頭能夠在所述可視窗口上自由移動(dòng)，測(cè)量所述反應(yīng)腔室內(nèi)晶圓的溫度。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述反應(yīng)腔室上與所述可視窗口對(duì)應(yīng)的地方是實(shí)心設(shè)置。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述透明材質(zhì)為石英，且所述可視窗口為長(zhǎng)方形。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述透明材質(zhì)為石英，且所述可視窗口為長(zhǎng)方形。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口位于所述蓋板豎直方向上的中間位置，且在水平方向上貫穿所述蓋板。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口位于所述蓋板豎直方向上的中間位置，且位于所述蓋板的左半側(cè)或右半側(cè)。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口在所述蓋板上豎直設(shè)置。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口位于所述蓋板水平方向上的中間位置，且在豎直方向上貫穿所述蓋板。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口位于所述蓋板水平方向上的中間位置，且位于所述蓋板的上半側(cè)或下半側(cè)。

進(jìn)一步的，在所述外延設(shè)備中，所述可視窗口的寬度為1mm～70mm。。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的外延設(shè)備具有以下有益效果：

1、通過(guò)將反應(yīng)腔室設(shè)置為雙層空心結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有冷卻水進(jìn)出口，通過(guò)冷卻水進(jìn)出口在空心中通入冷卻水，用于在生長(zhǎng)外延層的過(guò)程中降低整個(gè)反應(yīng)腔室的溫度，防止外延設(shè)備各部件長(zhǎng)時(shí)間承受高溫，從而能夠一次生長(zhǎng)相對(duì)較厚的外延層，并且不影響外延設(shè)備的性能及機(jī)臺(tái)產(chǎn)能；

2、本發(fā)明使用射頻加熱線圈代替現(xiàn)有技術(shù)中的加熱燈管，并將射頻加熱線圈設(shè)置為空心，在其中通入冷卻水，以防止射頻加熱線圈的溫度過(guò)高，從而可以進(jìn)一步提高一次生長(zhǎng)的外延層的厚度；

3、將腔室蓋板的一部分設(shè)置為透明材質(zhì)，在蓋板上形成可視窗口，從而采 用紅外測(cè)溫裝置替換目前使用的熱電阻測(cè)溫，紅外測(cè)溫裝置的探頭在所述可視窗口上自由移動(dòng)，能夠測(cè)量整個(gè)晶圓內(nèi)的溫度分布，降低設(shè)備維護(hù)成本，使得維護(hù)簡(jiǎn)單方便，且不影響外延設(shè)備的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的外延設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的射頻加熱線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的外延設(shè)備蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的外延設(shè)備蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的外延設(shè)備蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的外延設(shè)備蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式