半导体加工设备制造技术

技术编号:15602867 阅读:320 留言:0更新日期:2017-06-13 23:55
本发明专利技术提供一种半导体加工设备,其包括反应腔室、感应线圈、外线圈和高度调节机构,其中,在反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘。感应线圈设置在反应腔室内,且位于该石墨托盘的上方或者下方,并且感应线圈为平面线圈,用以采用感应加热的方式加热石墨托盘。外线圈环绕设置在感应线圈的外围,用于在形成回路时,产生与感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场;高度调节机构用于调节外线圈相对于感应线圈的高度。本发明专利技术提供的半导体加工设备,其可以对由感应线圈形成的温度场进行调节,从而可以提高石墨托盘的温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
半导体加工设备
本专利技术涉及半导体加工
,具体地,涉及一种半导体加工设备。
技术介绍
化学气相沉积外延生长的基本原理是将反应气体输送到反应腔室内,并通过加热等方式使反应气体在衬底表面发生化学反应,获得的生长原子淀积在衬底表面上,并生长形成单晶层薄膜。化学气相沉积对温度场十分敏感,反应腔室内的温度及温度均匀性直接影响工艺结果,因此,对反应腔室的温度控制至关重要。现阶段,电磁感应加热因加热区域大、调节方便等特点,得到了广泛的应用。现有的半导体加工设备包括反应腔室,在该反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘,且在反应腔室内,位于该石墨托盘的上方或下方上方设置有感应线圈,该感应线圈为平面线圈,且与低频感应电源电连接,用以产生交变磁场,该交变磁场使得石墨托盘发热,从而间接加热晶片。但是,在实际应用中,由感应线圈形成的温度场并不均匀,导致石墨托盘中,在靠近感应线圈的轴心位置处产生的感应电流密度与远离感应线圈的轴心位置处产生的感应电流密度存在差异,从而造成石墨托盘的温度分布不均匀,进而对晶片工艺结果造成影响。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种半导体加工设备,其可以对由感应线圈形成的温度场进行调节,从而可以提高石墨托盘的温度均匀性。为实现本专利技术的目的而提供一种半导体加工设备,包括反应腔室和感应线圈,在所述反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘;所述感应线圈设置在所述反应腔室内,且位于所述石墨托盘的上方或者下方,并且所述感应线圈为平面线圈,用以采用感应加热的方式加热所述石墨托盘,还包括外线圈和高度调节机构,其中,所述外线圈环绕设置在所述感应线圈的外围,用于在形成回路时,产生与所述感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场;所述高度调节机构用于调节所述外线圈相对于所述感应线圈的高度。优选的,所述高度调节机构包括多个支撑柱、支撑环和驱动装置,其中,所述支撑环的轴线与所述感应线圈的轴线相互平行;所述多个支撑柱设置在所述支撑环上,且沿所述外线圈的周向均匀分布,用以支撑所述外线圈;所述驱动装置用于驱动所述支撑环上升或下降。优选的,所述驱动装置为一个或多个,且多个驱动装置沿所述外线圈的周向间隔设置。优选的,所述多个驱动装置沿所述外线圈的周向对称分布。优选的,所述驱动装置包括气缸或者电机。优选的,还包括通断装置,所述通断装置用于接通或断开所述外线圈的两个端部。优选的,所述通断装置包括两个电极、连接棒、支撑件和升降装置,其中,所述两个电极相对设置,且分别与所述外线圈的两个端部连接,并且在所述两个电极彼此相对的表面上设置有槽部;所述连接棒位于所述两个电极之间,且所述连接棒的两个端部分别搭置在所述两个电极的槽部底面上,并且所述端部的侧面与所述槽部的侧面之间具有间隙;所述升降装置用于驱动所述支撑件上升,直至所述支撑件顶起所述连接棒,以使所述连接棒的两个端部与所述两个电极的槽部底面相分离;或者,驱动所述支撑件下降至低于所述两个电极的槽部底面的位置处,以使所述连接棒的两个端部在重力作用下下落至所述电极的槽部底面上。优选的,所述升降装置包括气缸或者升降电机。优选的,所述外线圈的匝数为单匝或者多匝,且多匝的所述外线圈为平面线圈。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的半导体加工设备,其通过利用环绕设置在感应线圈外围的外线圈在其形成回路时,产生与感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场,可以在需要时降低感应线圈上方远离其轴心位置处的感应电流密度,从而可以对由感应线圈形成的温度场进行调节,进而可以提高石墨托盘的温度均匀性。此外,借助高度调节机构,可以在由感应线圈产生的交变磁场发生变化(感应线圈的高度发生变化)时,调节外线圈相对于感应线圈的高度,以确保外线圈的调节作用不会减弱,从而可以提高外线圈的调节灵活性。附图说明图1A为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的结构示意图;图1B为本专利技术实施例中感应线圈和外形圈的俯视图;图2A为本专利技术实施例采用的高度调节机构的结构示意图;图2B为本专利技术实施例采用的高度调节机构的侧视图;图3为本专利技术实施例采用的通断装置的结构示意图;以及图4为不同状态下的温度均匀性曲线对比图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图来对本专利技术提供的半导体加工设备进行详细描述。图1A为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的结构示意图。图1B为本专利技术实施例中感应线圈和外形圈的俯视图。请一并参阅图1A和图1B,半导体加工设备包括反应腔室100、感应线圈2、外线圈1及高度调节机构(图中未示出)。其中,在该反应腔室100内设置有用于承载晶片3的石墨托盘200;感应线圈2设置在反应腔室100内,且位于该石墨托盘200的下方。并且感应线圈2为平面线圈,通过利用低频感应电源向感应线圈2通入交变电流,可以产生交变的电磁场,当电磁场作用在石墨托盘200上时,可以使石墨托盘200发热,从而起到间接加热晶片3的作用。外线圈1环绕设置在感应线圈2的外围,用于在形成回路时,产生与感应线圈2产生的磁场方向相反的感应磁场,该感应磁场可以降低感应线圈2上方远离其轴心位置处的感应电流密度,从而可以对由感应线圈2形成的温度场进行调节,进而可以提高石墨托盘的温度均匀性。在本实施例中,外线圈1为单匝线圈,且其形状为多边形,并且具有两个端部(11,12)。当两个端部(11,12)接通时,外线圈1形成回路,在由感应线圈2产生的交变磁场的作用下,外形圈1回路中形成的感应电流会产生感应磁场,且磁场方向与感应线圈产生的交变磁场方向相反,从而可以起到削弱感应线圈2上方远离其轴心位置处的磁场强度的作用。当两个端部(11,12)断开时,外线圈1不会对感应线圈2产生任何影响。在实际应用中,外线圈1还可以为诸如圆环、椭圆环等的其他任意结构。一般来说,仅靠感应线圈2所产生的交变磁场无法获得较为均匀的温度场,对工艺结果存在影响。外线圈1的存在是为了使温度场更加均匀,高度调节机构是在此基础上,进一步使外线圈1对温度场的调节控制作用更加精准及稳定。高度调节机构用于调节外线圈1相对于感应线圈2的高度,从而可以在由感应线圈产生的交变磁场发生变化(感应线圈的高度发生变化)时,确保外线圈的调节作用不会减弱,从而可以提高外线圈的调节灵活性。具体地,图2A为本专利技术实施例采用的外线圈的结构示意图。图2B为本专利技术实施例采用的外线圈的侧视图。请一并参阅图2A和图2B,高度调节机构包括多个支撑柱21、支撑环22及驱动装置23。其中,支撑环22的轴线与感应线圈2的轴线相互平行,这可以保证外线圈1所在水平面与感应线圈2所在水平面相互平行,从而当由感应线圈2产生的交变磁场和由外线圈1产生的感应磁场相互作用时,可以避免出现因二者距离不等而造成的调节偏差,从而可以提高外线圈的调节精度。支撑柱21设置在支撑环22上,且沿外线圈1的周向均匀分布,用于对外线圈1起到支撑作用。驱动装置23用于驱动支撑环22上升或下降,从而带动外线圈1相对于感应线圈2上升或下降。在本实施例中,驱动装置23为一个,但是本专利技术并不局限于此,在实际应用中,优选的,为了使外线圈能够更稳定地升降,驱动装置可以设置为多个,且沿外线圈的周向间隔设置。进一步优选的,多个驱动装置沿外线圈本文档来自技高网...
半导体加工设备

【技术保护点】
一种半导体加工设备,包括反应腔室和感应线圈,在所述反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘;所述感应线圈设置在所述反应腔室内,且位于所述石墨托盘的上方或者下方,并且所述感应线圈为平面线圈,用以采用感应加热的方式加热所述石墨托盘,其特征在于,还包括外线圈和高度调节机构,其中,所述外线圈环绕设置在所述感应线圈的外围,用于在形成回路时,产生与所述感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场;所述高度调节机构用于调节所述外线圈相对于所述感应线圈的高度。

【技术特征摘要】
1.一种半导体加工设备,包括反应腔室和感应线圈,在所述反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘;所述感应线圈设置在所述反应腔室内,且位于所述石墨托盘的上方或者下方,并且所述感应线圈为平面线圈,用以采用感应加热的方式加热所述石墨托盘,其特征在于,还包括外线圈和高度调节机构,其中,所述外线圈环绕设置在所述感应线圈的外围,用于在形成回路时,产生与所述感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场;所述高度调节机构用于调节所述外线圈相对于所述感应线圈的高度。2.根据权利要求1所述的半导体加工设备,其特征在于,所述高度调节机构包括多个支撑柱、支撑环和驱动装置,其中,所述支撑环的轴线与所述感应线圈的轴线相互平行;所述多个支撑柱设置在所述支撑环上,且沿所述外线圈的周向均匀分布,用以支撑所述外线圈;所述驱动装置用于驱动所述支撑环上升或下降。3.根据权利要求2所述的半导体加工设备,其特征在于,所述驱动装置为一个或多个,且多个驱动装置沿所述外线圈的周向间隔设置。4.根据权利要求3所述的半导体加工设备,其特征在于,所述多个驱动装置沿所述外线圈的周向对称分布。5.根据权利要求2所述的半导体加工设备,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:李凯
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

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