反应腔室和半导体加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种反应腔室和一种半导体加工设备，所述反应腔室包括具有第一入气口和第一排气口的腔体，所述腔体内设置有基座和隔热罩，所述隔热罩将所述腔体内的空间分隔为反应子腔和隔离子腔，所述反应子腔设置有贯穿所述隔热罩的第二入气口和贯穿所述隔热罩的第二排气口，所述基座设置在所述反应子腔内，所述反应腔室还包括凸起结构，所述凸起结构的上表面凸出于所述腔体的底壁，所述隔热罩的底部支撑在所述凸起结构上，且所述隔热罩的底部与所述凸起结构相接触的面积小于所述隔热罩的底部面积，以使得所述隔热罩的底部的至少一部分与所述腔体的底壁分离。本发明专利技术能够提高基座周围温度场的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种反应腔室和包括该反应腔室的半导体加工设备。
技术介绍
外延生长是在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层的方法。生长外延层有多种方法，但采用最多的是气相外延工艺。外延工艺的反应腔室提供用于进行外延生长的空间，根据其进气方式分为水平式和竖直式两种反应腔室。图1是常见的水平式外延反应腔室的结构示意图。气体由腔体10的入气口进入，反应后的气体由腔体10的排气口排出，虚线箭头表示气流方向。基座20放置在腔体10内部，支撑件50穿过腔体的底壁10b与基座20相连，并在旋转机构的带动下带动基座20旋转。由于外延反应需要高温，基座20通常被加热到上千度，其散热就会非常的快，而腔体10的外侧及法兰的侧面则要求温度不能太高，以保证周围的装置的安全，因此腔体10外部设置冷却机构。这样就会导致腔体10内外温差极大，内部的温场极为不均匀，影响到工艺的均匀性。为了解决这一问题，现有技术中提出一种反应腔室的结构，如图2和图3所示，在基座20周围设置一层U型的隔热罩60，在工艺过程中，由于隔热罩60的隔热作用，可以减小隔热罩60外的低温对隔热罩60内基座20周围温度场的影响。但是这种结构的不足之处在于：由于腔体的底壁10b温度通常较低，因而，支撑在腔体的底壁10b上的隔热罩60本身的温度存在较大梯度分布，从而使得基座20周围的温度场分布不均匀，进而影响工艺结果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种反应腔室和一种半导体加工设备，以提高基座周围的温度场的温度均匀性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种反应腔室，包括具有第一入气口和第一排气口的腔体，所述腔体内设置有基座和隔热罩，所述隔热罩将所述腔体内的空间分隔为反应子腔和隔离子腔，所述反应子腔设置有贯穿所述隔热罩的第二入气口和贯穿所述隔热罩的第二排气口，所述基座设置在所述反应子腔内，所述反应腔室还包括凸起结构，所述凸起结构的上表面凸出于所述腔体的底壁，所述隔热罩的底部支撑在所述凸起结构上，且所述隔热罩的底部与所述凸起结构相接触的面积小于所述隔热罩的底部面积，以使得所述隔热罩的底部的至少一部分与所述腔体的底壁分离。优选地，所述凸起结构设置在所述腔体的底壁的两端，所述隔热罩的底部的两端支撑在所述凸起结构上。优选地，所述反应腔室包括进气管和排气管，所述进气管的出口处设置有第一法兰，所述腔体的第一入气口处设置有第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰对接；所述排气管的入口处设置有第三法兰，所述腔体的第一排气口处设置有第四法兰，所述第三法兰和所述第四法兰对接，所述第一法兰和所述第三法兰的内壁的底面均凸出于所述腔体的底壁表面，以形成所述凸起结构。优选地，所述腔体的顶壁的两端分别超出底壁的两端。优选地，所述腔体的顶壁的两端分别超出所述隔热罩的两端。优选地，所述第二法兰的连接端面为斜面，所述第一法兰的连接端面为与所述第二法兰相配合的斜面；所述第四法兰的连接端面为斜面，所述第三法兰的连接端面为与第四法兰相配合的斜面，所述第二法兰的连接端面和所述第四法兰的连接端面由所述腔体的顶壁至底壁的方向逐渐朝向腔体的中部倾斜。优选地，所述隔热罩包括隔热顶壁、隔热底壁和连接在所述隔热顶壁和隔热底壁之间的隔热侧壁，所述隔热底壁形成为所述隔热罩的底部。优选地，所述腔体的底壁上设置有第一通孔，所述隔热底壁上设置有第二通孔，所述基座的底部与同时穿过所述第一通孔和所述第二通孔的支撑件相连。优选地，制成所述隔热罩和所述腔体的材料包括石英。相应地，本专利技术还提供一种半导体加工设备，该半导体加工设备包括本专利技术所提供的上述反应腔室。在本专利技术中，隔热罩的底部只有一部分与所述凸起结构相接触，从而使得隔热罩底部的另一部分与温度较低的腔体的底壁分离，而现有技术中，隔热罩的底部全部支撑在腔体的底壁上，因此，相对于现有技术，本专利技术中的隔热罩受到腔体的底壁或凸起结构的低温影响较小，从而提高了基座所在的反应子腔的温度均匀性，进而改善了工艺效果。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是现有技术中反应腔室的结构示意图；图2是现有技术中一种改进的反应腔室的主剖示意图；图3是图2中反应腔室的侧视图；图4是本专利技术的实施方式中提供的反应腔室的主剖示意图；图5是图4中的反应腔室的侧视图。其中，附图标记为：10、腔体；11、反应子腔；12、隔离子腔；10a、腔体的顶壁；10b、腔体的底壁；20、基座；30、本专利技术中的隔热罩；31、隔热顶壁；32、隔热底壁；33、隔热侧壁；41、第一法兰；42、第二法兰；43、第三法兰；44、第四法兰；50、支撑件；60、现有技术中的隔热罩。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。作为本专利技术的一个专利技术，提供一种反应腔室，如图4和图5所示，包括具有第一入气口和第一排气口的腔体10，腔体10内设置有基座20和隔热罩30，隔热罩30将腔体10内的空间分隔为反应子腔11和隔离子腔12，反应子腔11设置有贯穿隔热罩30的第二入气口和贯穿隔热罩30的第二排气口，基座20设置在反应子腔11内，所述反应腔室还包括凸起结构，所述凸起结构的上表面凸出于腔体10的底壁10b，隔热罩30的底部支撑在所述凸起结构上，且隔热罩30的底部与所述凸起结构相接触的面积小于隔热罩30的底部面积，以使得隔热罩30的底部的至少一部分与腔体10的底壁分离。本专利技术中的反应腔室尤其适用于外延生长工艺，在工艺过程中，进气机构向第一入气口通入工艺气体，该工艺气体通过反应子腔11的第二入气口通入至基座20上方进行工艺反应，反应后的气体由反应子腔11的第二排气口以及腔体10的第一排气口排出。在本专利技术中，隔热罩30的底部只有一部分与所述凸起结构相接触，从而使得隔热罩30底部的另一部分与温度较低的腔体的底壁10b分离，而现有技术中，隔热罩30的底部全部支撑在腔体的底壁10b上，腔体的底壁10b的低温对隔热罩30上温度分布影响较大。本发明中的隔热罩30与凸起结构的接触面积较小，即使所述凸起结构的温度较低，也不会对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，包括具有第一入气口和第一排气口的腔体，所述腔体内设置有基座和隔热罩，所述隔热罩将所述腔体内的空间分隔为反应子腔和隔离子腔，所述反应子腔设置有贯穿所述隔热罩的第二入气口和贯穿所述隔热罩的第二排气口，所述基座设置在所述反应子腔内，其特征在于，所述反应腔室还包括凸起结构，所述凸起结构的上表面凸出于所述腔体的底壁，所述隔热罩的底部支撑在所述凸起结构上，且所述隔热罩的底部与所述凸起结构相接触的面积小于所述隔热罩的底部面积，以使得所述隔热罩的底部的至少一部分与所述腔体的底壁分离。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室，包括具有第一入气口和第一排气口的腔体，
所述腔体内设置有基座和隔热罩，所述隔热罩将所述腔体内的空间分
隔为反应子腔和隔离子腔，所述反应子腔设置有贯穿所述隔热罩的第
二入气口和贯穿所述隔热罩的第二排气口，所述基座设置在所述反应
子腔内，其特征在于，所述反应腔室还包括凸起结构，所述凸起结构
的上表面凸出于所述腔体的底壁，所述隔热罩的底部支撑在所述凸起
结构上，且所述隔热罩的底部与所述凸起结构相接触的面积小于所述
隔热罩的底部面积，以使得所述隔热罩的底部的至少一部分与所述腔
体的底壁分离。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述凸起结
构设置在所述腔体的底壁的两端，所述隔热罩的底部的两端支撑在所
述凸起结构上。
3.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔
室包括进气管和排气管，所述进气管的出口处设置有第一法兰，所述
腔体的第一入气口处设置有第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰
对接；所述排气管的入口处设置有第三法兰，所述腔体的第一排气口
处设置有第四法兰，所述第三法兰和所述第四法兰对接，所述第一法
兰和所述第三法兰的内壁的底面均凸出于所述腔体的底壁表面，以形
成所述凸起结构。
4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲春，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11