[發(fā)明專利]反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、反應(yīng)腔室及外延生長設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710233212.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN108691008A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁福順
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): C30B25/14
• 分類號(hào): C30B25/14;C30B25/08;C23C16/455
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、反應(yīng)腔室及外延生長設(shè)備，其包括進(jìn)氣腔體和勻流板，進(jìn)氣腔體包括朝向反應(yīng)腔室的進(jìn)氣端面，勻流板設(shè)置在進(jìn)氣腔體的進(jìn)氣端面上；在進(jìn)氣腔體中形成有沿水平方向依次排列的多個(gè)進(jìn)氣腔，每個(gè)進(jìn)氣腔均延伸至進(jìn)氣端面；在進(jìn)氣腔體中還設(shè)置有多個(gè)進(jìn)氣管路，其出氣端一一對應(yīng)地與多個(gè)進(jìn)氣腔連通；多個(gè)進(jìn)氣管路的進(jìn)氣端延伸至進(jìn)氣腔體的外部；在勻流板中設(shè)置有多組進(jìn)氣孔組，每個(gè)進(jìn)氣腔對應(yīng)一組進(jìn)氣孔組，每組進(jìn)氣孔組包括多個(gè)進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔的進(jìn)氣端和進(jìn)氣腔連通，進(jìn)氣孔的出氣端與反應(yīng)腔室相連通。本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，其可以提高進(jìn)入反應(yīng)腔室的工藝氣體的分布均勻性，從而可以提高工藝均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、反應(yīng)腔室及外延生長設(shè)備。

背景技術(shù)

外延生長工藝是將工藝氣體輸送至反應(yīng)腔內(nèi)，并通過加熱等方式，使工藝氣體生成原子，并沉積在襯底上形成單晶外延層。在外延生長過程中，進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體的均勻性對外延層的生長速度及厚度的均勻性具有很大影響。

圖1為現(xiàn)有的外延生長反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該反應(yīng)腔室包括反應(yīng)腔1、設(shè)置在該反應(yīng)腔1一側(cè)的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2、設(shè)置在反應(yīng)腔1的與該進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2相對的另一側(cè)的排氣機(jī)構(gòu)3。其中，在反應(yīng)腔1內(nèi)設(shè)置有托盤，用以承載襯底。在進(jìn)行外延生長工藝的過程中，進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2向所述反應(yīng)腔1內(nèi)輸送工藝氣體，工藝氣體水平流動(dòng)，并在流經(jīng)襯底表面時(shí)，與襯底反應(yīng)形成外延層。剩余氣體自排氣機(jī)構(gòu)3排出反應(yīng)腔1，氣流方向如圖1中的箭頭所示。

如圖2所示，為現(xiàn)有的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)的立體圖。該進(jìn)氣機(jī)構(gòu)2具有三個(gè)進(jìn)氣口，分別為中心進(jìn)氣口21和位于其兩側(cè)的兩個(gè)邊緣進(jìn)氣口(22a，22b)，其中，中心進(jìn)氣口21與反應(yīng)腔1的中心區(qū)域相對應(yīng)，兩個(gè)邊緣進(jìn)氣口(22a，22b)與反應(yīng)腔1的位于中心區(qū)域兩側(cè)的兩個(gè)邊緣區(qū)域相對應(yīng)。該進(jìn)氣機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題：

其一，由于對應(yīng)反應(yīng)腔1的中心區(qū)域或者邊緣區(qū)域的進(jìn)氣口為單個(gè)，進(jìn)氣口的橫截面積較大，導(dǎo)致通過該進(jìn)氣口的氣流分布不均，從而影響工藝均勻性。

其二，上述兩個(gè)邊緣進(jìn)氣口(22a，22b)是相連通的，二者共用一個(gè)進(jìn)氣管路，這使得無法對兩個(gè)邊緣進(jìn)氣口(22a，22b)的氣體流量大小進(jìn)行單獨(dú)控制，從而無法分別控制反應(yīng)腔1的兩個(gè)邊緣區(qū)域的氣流分布，以補(bǔ)償兩個(gè)邊緣區(qū)域之間的氣體流量差異，進(jìn)而影響工藝均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)、反應(yīng)腔室及外延生長設(shè)備，其可以提高進(jìn)入反應(yīng)腔室的工藝氣體的分布均勻性，從而可以提高工藝均勻性。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應(yīng)腔室的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)，包括進(jìn)氣腔體和勻流板，所述進(jìn)氣腔體包括朝向所述反應(yīng)腔室的進(jìn)氣端面，所述勻流板設(shè)置在所述進(jìn)氣腔體的進(jìn)氣端面上；

在所述進(jìn)氣腔體中形成有沿水平方向依次排列的多個(gè)進(jìn)氣腔，每個(gè)進(jìn)氣腔均延伸至所述進(jìn)氣端面；并且，在所述進(jìn)氣腔體中還設(shè)置有多個(gè)進(jìn)氣管路，所述多個(gè)進(jìn)氣管路的出氣端一一對應(yīng)地與所述多個(gè)進(jìn)氣腔連通；所述多個(gè)進(jìn)氣管路的進(jìn)氣端延伸至所述進(jìn)氣腔體的外部；

在所述勻流板中設(shè)置有多組進(jìn)氣孔組，每個(gè)所述進(jìn)氣腔對應(yīng)一組所述進(jìn)氣孔組，并且每組所述進(jìn)氣孔組包括多個(gè)進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔的進(jìn)氣端和所述進(jìn)氣腔連通，所述進(jìn)氣孔的出氣端與所述反應(yīng)腔室相連通。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣腔為三個(gè)，分別為中心進(jìn)氣腔和位于該中心進(jìn)氣腔兩側(cè)的兩個(gè)邊緣進(jìn)氣腔；其中，

所述中心進(jìn)氣腔與所述反應(yīng)腔室的中心區(qū)域相對應(yīng)；

所述兩個(gè)邊緣進(jìn)氣腔分別與所述反應(yīng)腔室的位于所述中心區(qū)域兩側(cè)的邊緣區(qū)域相對應(yīng)。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣管路為三個(gè)，分別為中心進(jìn)氣管路和兩個(gè)邊緣進(jìn)氣管路，其中，