[發明專利]基座支撐結構和外延生長裝置

在審

• 申請號: 202211615290.1
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115787079A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 閆闖;俎世琦;張海博
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉材料科技有限公司;西安奕斯偉硅片技術有限公司
• 主分類號: C30B25/12
• 分類號: C30B25/12;C30B25/10;C30B29/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊

本發明涉及一種基座支撐結構，用于支撐外延生長裝置中的基座，所述基座支撐結構包括主支撐軸，和由所述主支撐軸向外延伸的多個支撐臂，所述支撐臂上具有圖案化的鏤空結構。本發明還涉及一種外延生長裝置。通過所述鏤空結構的設置，減小基座被所述支撐臂遮擋的區域的面積，提高了基座背面的受熱均勻性，改善了晶圓的厚度與電阻率均一性。

技術領域

本發明涉及外延生長技術領域，尤其涉及一種基座支撐結構和外延生長裝置。

背景技術

硅的外延生長工藝是半導體芯片制造的一個重要工藝，它是以CVD(氣相沉積)方法在拋光片襯底上外延生長一層厚度、電阻率、摻雜類型、晶格結構等參數都符合特定要求的硅單晶外延層。其反應機理為在一定的高溫環境下，通過硅源氣體與氫氣反應生成硅原子并沉積在硅片表面來生成外延層，并在同一時期通入不同的摻雜劑(B₂H₆或PH₃)來對外延層進行摻雜以獲得特定的電阻率。

一般情況下，外延生長裝置包括上部石英鐘罩，下部石英鐘罩，進氣口，排氣口以及安裝部件。內部結構包括放置硅晶圓的基座，基座支撐桿以及晶圓支撐桿，其中，基座支撐桿起到固定基座以及帶動基座轉動的作用，以使得晶圓能夠在基座上受熱均勻。石英鐘罩外部固定位置設置有加熱燈泡，通過熱輻射的方式為化學氣相沉積反應提供熱量。

基座支撐桿的主要作用為固定基座以及帶動基座及其上方的晶圓旋轉，但是由于其為實心石英結構，外部的加熱燈泡發出的加熱光源要先經過一層石英鐘罩，再經過基座支撐桿后才能照射到基座底部，會使得基座底部被支撐桿遮擋的區域受熱不均勻，從而影響到上方生長的硅片相應位置的溫度，因外延層生長速率和溫度呈正相關，也會導致外延生長厚度與電阻率不均勻，易形成異常圖案，對良率有很大的影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基座支撐結構和外延生長裝置，解決由于基座支撐桿遮擋造成的基座受熱不均勻，導致外延生長厚度與電阻率不均勻的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例采用的技術方案是：一種基座支撐結構，用于支撐外延生長裝置中的基座，所述基座支撐結構包括主支撐軸，和由所述主支撐軸向外延伸的多個支撐臂，所述支撐臂上具有圖案化的鏤空結構。

可選的，沿所述支撐臂的延伸方向，所述支撐臂的第一區域上設置有所述鏤空結構，所述第一區域在所述支撐臂的延伸方向上的長度小于或等于相應的所述支撐臂的長度。

可選的，沿著所述主支撐軸的軸向方向，所述支撐臂包括相對的第一表面和第二表面，所述鏤空結構貫穿所述第一表面和所述第二表面設置。

可選的，沿著垂直于所述主支撐軸的軸向方向的第一方向，所述支撐臂包括相對的第三表面和第四表面，所述鏤空結構貫穿所述第三表面和所述第四表面設置。

可選的，所述鏤空結構的形狀為沿著所述支撐臂的延伸方向排布的多個正三角形。

可選的，沿著遠離所述支撐軸的方向，所述支撐臂在第一方向上的寬度逐漸減小，所述第一方向垂直于所述支撐臂的延伸方向。

可選的，所述支撐臂上包括實心設置的第二區域，所述第二區域上設置有通孔，所述通孔的軸向方向與所述主支撐軸的軸向方向相平行。

本發明實施例還提供一種外延生長裝置，包括：

由相對設置的兩個石英鐘罩合圍形成的反應腔室；

基座，位于所述反應腔室內，用于承載硅片；

加熱結構，用于對所述反應腔室提供熱量；

以及上述的基座支撐結構。

可選的，所述支撐臂上包括實心設置的第二區域，所述第二區域上設置有通孔，所述通孔的延伸方向與所述主支撐軸的軸向方向相平行；