[發(fā)明專利]化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011165028.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN112176324A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳銘欽;劉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州雨竹機(jī)電有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/46
• 分類號(hào): C23C16/46;C23C16/458;C23C16/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王富強(qiáng)

本發(fā)明所提供的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔，為一種面下型(Face Down)反應(yīng)腔，能使基板(晶圓)以反應(yīng)面朝下的方式與反應(yīng)氣體進(jìn)行接觸，讓粉塵因?yàn)橹亓﹃P(guān)往下沉降而不容易附著于基板的反應(yīng)面，以改善因粉塵飄散而造成的良率損失問題。其次，而為了達(dá)到高產(chǎn)能力，本發(fā)明在化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔之中設(shè)置便于自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)的基板承載裝置，以使基板的放置、收取更為便捷，進(jìn)而達(dá)到高產(chǎn)量能力的效果。再者，基板承載裝置還能導(dǎo)入氣浮氣體，以使基板懸浮與旋轉(zhuǎn)，讓基板的受熱效果更為均勻與精確，進(jìn)而改善基板成膜效果更不均的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體化學(xué)氣相沉積設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔。

背景技術(shù)

化學(xué)氣相沉積為一種在基板(晶圓)的反應(yīng)面，形成薄膜的重要手段，其將基板固定在一反應(yīng)腔中，對(duì)基板加熱并使基板的反應(yīng)面與反應(yīng)氣體接觸而形成薄膜。在此制程中，若產(chǎn)生的粉塵若飄散于反應(yīng)面，就會(huì)造成良率下降的問題，而影響生產(chǎn)質(zhì)量。

其次，在高溫低壓的氣相沉積制程中，基板的反應(yīng)面與反應(yīng)氣體的接觸是否均勻，基板的反應(yīng)面的加熱溫度是精準(zhǔn)與均勻，都會(huì)直接影響薄膜形成的質(zhì)量。再者，基板置入反應(yīng)腔后的定位方式也影響薄膜的行程質(zhì)量，而薄膜形成后的取出方式是否便于通過自動(dòng)化設(shè)備執(zhí)行，也是影響基板的產(chǎn)能的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的，在提供一種化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔，以供基板以反應(yīng)面朝下的方式進(jìn)行化學(xué)氣相沉積反應(yīng)，使基板獲得良好均勻的加熱效果，并能夠進(jìn)一步配合自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)，達(dá)到高產(chǎn)量能力的效果。為達(dá)此一目的，本發(fā)明化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔包含：一腔體；一上加熱模塊，設(shè)置在腔體內(nèi)的上部；一基板承載裝置，設(shè)置在腔體內(nèi)對(duì)應(yīng)于上加熱模塊下方的位置，用于承載至少一基板并包含至少一碟盤、一下大盤以及一上大盤，碟盤具有一上方開放的基板槽以供基板以反應(yīng)面朝下的方式置入，基板槽下方設(shè)有一反應(yīng)口以供基板的反應(yīng)面裸露，下大盤具有至少一個(gè)上方開放的碟盤槽以供碟盤置入，碟盤槽下方設(shè)有一底口以供反應(yīng)面裸露，上大盤遮蓋于下大盤的上方并將碟盤槽上方封閉，上大盤的半徑大于下大盤；一升降筒暨廢氣收集環(huán)，連接于下大盤以支撐并帶動(dòng)基板承載裝置升降及旋轉(zhuǎn)，并收集反應(yīng)后的廢氣；一噴頭，設(shè)置在腔體內(nèi)以釋出反應(yīng)氣體；以及一止擋單元，設(shè)置在腔體內(nèi)壁，使得上大盤的邊沿于升降筒暨廢氣收集環(huán)下降至預(yù)設(shè)高度時(shí)被止擋單元攔阻而分離于下大盤，待升降筒暨廢氣收集環(huán)下降至最低位置時(shí)，碟盤槽的上方以及基板槽的上方呈現(xiàn)裸露狀態(tài)；腔體的側(cè)壁設(shè)有至少一取放口，升降筒暨廢氣收集環(huán)上升至最高位置時(shí)遮蔽取放口，升降筒暨廢氣收集環(huán)下降至最低位置時(shí)開放取放口。

實(shí)施時(shí)，碟盤槽設(shè)有一環(huán)槽溝，碟盤設(shè)有一入于環(huán)槽溝的對(duì)接部，環(huán)槽溝內(nèi)設(shè)有一環(huán)狀氣浮通道；環(huán)狀氣浮通道以切線方向銜接一入氣引道，此入氣引道與升降筒暨廢氣收集環(huán)上的供氣管道相連以引入氣浮氣體施力于對(duì)接部，使碟盤懸浮及旋轉(zhuǎn)；環(huán)槽溝銜接于一第一泄出口，以供氣浮氣體排出。

實(shí)施時(shí)，以氣浮氣體的引入流量大小控制碟盤的懸浮高度。

實(shí)施時(shí)，基板上方與上大盤的間保持一受熱間距，受熱間距至少為基板生成薄膜過程產(chǎn)生翹曲規(guī)模的20倍。

實(shí)施時(shí)，上大盤設(shè)有一第二泄出口與第一泄出口銜接。

實(shí)施時(shí)，基板槽內(nèi)壁邊沿設(shè)有若干承載指以承托基板的邊沿，承載指的頂面朝向基板槽中心傾斜。

實(shí)施時(shí)，化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔進(jìn)一步包含一下加熱模塊，下加熱模塊設(shè)置在腔體下方。

實(shí)施時(shí)，升降筒暨廢氣收集環(huán)帶動(dòng)基板承載裝置旋轉(zhuǎn)。

實(shí)施時(shí)，上大盤對(duì)應(yīng)于碟盤上方的位置設(shè)置一曲面?zhèn)鲗?dǎo)區(qū)。

相較于先前技術(shù)，本發(fā)明所提供關(guān)于化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔的技術(shù)手段，能提供基板較佳的產(chǎn)品良率，并且有利于自動(dòng)化生產(chǎn)而提高產(chǎn)能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)腔半剖面示意圖；