[發明專利]一種工藝腔室

有效

• 申請號: 202010075561.3
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111364021B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 袁福順;吳軍;馬志芳;王磊磊;李曉軍
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;姜春咸

本發明提供一種工藝腔室，所述工藝腔室包括腔室頂蓋、腔室底壁、環形側壁和承載臺，所述環形側壁和承載臺均位于腔室頂蓋與腔室底壁之間，所述環形側壁朝向所述腔室頂蓋的一側具有導氣平面，所述導氣平面與所述腔室頂蓋之間具有換氣間隙，所述環形側壁的導氣平面上具有成對設置的引導件，且每一個引導件都具有導向平面，同一對引導件的導向平面相對設置，以在承載臺的承載面與腔室頂蓋之間形成導向通道，所述導向通道的兩端分別通過換氣間隙與工藝腔室的外部連通。在本發明中，工藝氣體經過所述導向通道時，工藝氣體的氣流方向與所述導向通道兩側的導向平面之間幾乎不存在夾角，更容易形成平行、穩定的氣流場，進而提高半導體工藝的均勻性。

技術領域

本發明涉及半導體設備領域，具體地，涉及一種工藝腔室。

背景技術

化學氣相沉積(CVD，Chemical Vapor Deposition)外延生長是指將反應氣體輸送到工藝腔室，通過加熱等方式，使之在工藝腔室中反應，并在基片表面上生長出單晶層。在外延生長過程中，需要控制的主要參數有基片溫度、工藝氣體流量、腔室氣流場均勻性等，厚度、電阻率、組分均勻性是薄膜制備的重要指標。

根據化學氣相沉積技術的反應機理，只有基片表面附近存在均勻分布的氣流場、溫場和工藝氣體濃度場才能獲得優異的外延工藝結果。根據上述CVD生長薄膜所需要的摻雜均勻、厚度均勻等要求，在生長過程中只有輸運到基片表面各個部位的反應物及摻雜物的速率都相等，氣流場保持均勻平行層流，避免任何波動、湍流和對流渦旋，才能滿足薄膜的厚度、電阻率均勻性的要求。

然而，在現有的半導體外延設備中，工藝腔室內的氣體往往無法形成平行層流，基片在進行沉積工藝后，薄膜的外延生長效果差。

發明內容

本發明旨在提供一種工藝腔室，氣體流過該工藝腔室內部時產生的氣流平穩且流速均勻。

為實現上述目的，本發明提供一種工藝腔室，所述工藝腔室包括腔室頂蓋、腔室底壁、環形側壁、以及用于承載基片的承載臺，所述環形側壁和所述承載臺均位于所述腔室頂蓋與所述腔室底壁之間，所述環形側壁朝向所述腔室頂蓋的一側具有導氣平面，所述環形側壁的導氣平面與所述腔室頂蓋之間具有換氣間隙，所述環形側壁的導氣平面上具有成對設置的引導件，且每一個所述引導件都具有導向平面，同一對所述引導件的導向平面相對設置，以在所述承載臺的承載面與所述腔室頂蓋之間形成導向通道，所述導向通道的兩端分別通過所述換氣間隙與所述工藝腔室的外部連通。

可選地，所述工藝腔室還包括導氣件和多個進氣管，其中，

所述導氣件包括多個氣體出口、多個進氣口和多個勻流腔，所述進氣口用于與工藝氣體的氣源連通，每個所述勻流腔與至少一個所述進氣口連通，且每個所述勻流腔與多個所述氣體出口連通；

多個所述進氣管的一端與多個所述氣體出口一一對應地連通，多個所述進氣管的另一端均通過所述換氣間隙與所述導向通道連通，以將所述導氣件中的氣體傳輸至所述導向通道中。

可選地，所述工藝腔室還包括多個工藝針，所述導氣件上的氣體出口通過所述導氣件中的工藝孔與所述勻流腔連通，多個所述工藝針一一對應地設置在所述工藝孔中，且所述工藝針能夠在所述工藝孔中移動。

可選地，所述導氣件中還形成有至少一個邊緣氣體通道，所述邊緣氣體通道的兩端在所述導氣件上分別形成為邊緣出氣口和邊緣進氣口，所述邊緣出氣口與所述進氣管連通，以將所述邊緣進氣口導入的氣體通過所述進氣管傳輸至所述導向通道中。

可選地，所述工藝腔室還包括排氣座塊和多個出氣管，所述排氣座塊包括排氣腔；

多個所述出氣管的一端均與所述排氣座塊的排氣腔連通，另一端均與所述導向通道的一端連通，以將所述導向通道中的氣體導入所述排氣腔中；所述排氣腔上形成有排氣開口，用于排出所述排氣腔中的氣體。