外延反应腔室制造技术

本发明专利技术提供一种外延反应腔室，包括上穹顶、下穹顶、遮挡件以及设置于上穹顶与下穹顶之间的腔室侧壁，腔室侧壁上设置有用于工艺气体通入的第一进气口以及用于工艺气体排出的第一出气口，遮挡件与上穹顶相对设置，且位于第一出气口的上方，用于阻挡工艺气体与上穹顶接触。本发明专利技术提供的外延反应腔室能够提高工艺质量，延长反应腔室的维护周期及使用寿命，并提高产能。

Epitaxial reaction chamber

【技术实现步骤摘要】
外延反应腔室
本专利技术涉及半导体设备
，具体地，涉及一种外延反应腔室。
技术介绍
化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)硅外延工艺是利用三氯氢硅(SiHCl3，TCS)作为硅源与氢气在1100℃以上发生还原反应，从而在硅衬底表面生长出一定厚度的与原硅衬底晶格排列相同的单晶硅的过程。目前的单片硅外延设备，一般由上穹顶(Dome)、下穹顶与中间反应腔室侧壁形成密闭的腔室，腔室中设置有基座，腔室外设置有加热灯组。在硅外延工艺过程中，硅衬底被放置在基座上，反应气体被通入至上穹顶与基座之间，加热灯组用于对腔室进行加热，以使腔室内达到工艺所需温度，从而在硅衬底表面生长外延层。一般在腔室外还设置有风冷系统，以防止硅外延过程中的高温造成腔室外环境温度过高，给腔室外部件及人员造成伤害。在硅外延过程中，硅源与氢气生成的副产物还会在腔室的内壁附着沉积，故需要在外延后通过氯化氢气体对腔室内壁上的副产物进行刻蚀去除。但由于上穹顶外部存在风冷系统，造成上穹顶温度只有620℃左右，在低温条件下，氯化氢气体的刻蚀效果较差。故通常在使用过一段时间后，上穹顶内壁会有黄色的副产物，导致上穹顶的透光性变差，对红外测温计的读数造成影响，并且由于副产物分布不均匀，还会造成基座温度不均匀的现象，另外，这些副产物如果剥落还会产生颗粒问题，这些因素都将对外延片的质量造成影响。
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，提出了一种外延反应腔室，其能够提高工艺质量，延长外延反应腔室的维护周期及使用寿命，并提高产能。为实现本专利技术的目的而提供一种外延反应腔室，包括上穹顶、下穹顶以及设置于所述上穹顶与所述下穹顶之间的腔室侧壁，所述腔室侧壁上设置有用于工艺气体通入的第一进气口以及用于所述工艺气体排出的第一出气口，还包括遮挡件，所述遮挡件与所述上穹顶相对设置，且位于所述第一出气口的上方，用于阻挡工艺气体与所述上穹顶接触。优选的，所述遮挡件与所述上穹顶相互平行，且所述遮挡件的正投影至少与所述上穹顶投影在所述外延反应腔室中的部分相重合。优选的，所述腔室侧壁中设置有环形凹槽，所述遮挡件设置在所述环形凹槽中，且所述腔室侧壁、所述上穹顶以及所述遮挡件形成阻隔腔。优选的，且所述腔室侧壁中设置第二进气口和第二出气口，其中，所述第二进气口位于所述上穹顶与所述遮挡件之间，用于向所述阻隔腔中通入阻隔气体；所述第二出气口用于排出所述阻隔腔中的所述阻隔气体。优选的，所述工艺气体包括氢气，所述阻隔气体包括氢气。优选的，所述外延反应腔室还包括设置在所述第一进气口处提供所述工艺气体的进气组件，以及设置在所述第一出气口供所述工艺气体排出的排气组件，且所述第二出气口通过排气通道与所述第一出气口连通。优选的，所述遮挡件与所述腔室侧壁密封连接。优选的，所述阻隔腔中填充惰性气体。优选的，所述遮挡件采用透明石英材质制备，且厚度为2mm-5mm。优选的，所述遮挡件与所述上穹顶之间的竖直间距的取值范围为5mm-10mm。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的外延反应腔室，借助与上穹顶相对设置，且位于第一出气口的上方的遮挡件，阻挡工艺气体与上穹顶接触，使工艺过程中由工艺气体产生的反应副产物不会沉积在上穹顶上，而是沉积在遮挡件上，由于遮挡件是设置在外延反应腔室的内部，其受到外延反应腔室外部风冷系统的影响较小，因此，遮挡件上沉积的反应副产物能够很容易的被刻蚀掉，从而可以避免反应副产物在遮挡件上的沉积，减少反应副产物掉落在晶片上的概率，进而提高工艺质量，并降低反应副产物对上穹顶和遮挡件的侵蚀，以及反应副产物掉落在外延反应腔室内其它零部件上的概率，降低反应副产物对其它零部件的侵蚀，从而延长外延反应腔室的维护周期及使用寿命，进而提高产能。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的外延反应腔室的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例提供的外延反应腔室的上穹顶和遮挡件的结构示意图；附图标记说明：1-基座；21-上穹顶；211-凸起部；22-遮挡件；3-下穹顶；4-腔室侧壁；41-环形凹槽；42-阻隔腔；51-第一进气口；52-第一出气口；61-第二进气口；62-第二出气口。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反应腔室进行详细描述。如图1和图2所示，本实施例提供一种外延反应腔室，包括上穹顶21、下穹顶3以及设置于上穹顶21与下穹顶3之间的腔室侧壁4，腔室侧壁4上设置有用于工艺气体通入的第一进气口51以及用于工艺气体排出的第一出气口52，还包括遮挡件22，遮挡件22与上穹顶21相对设置，且位于第一出气口52的上方，用于阻挡工艺气体与上穹顶21接触。本实施例提供的外延反应腔室，借助与上穹顶21相对设置，且位于第一出气口52的上方的遮挡件，阻挡工艺气体与上穹顶21接触，使工艺过程中由工艺气体产生的反应副产物不会沉积在上穹顶21上，而是沉积在遮挡件22上，由于遮挡件22是设置在外延反应腔室的内部，其受到外延反应腔室外部风冷系统的影响较小，因此，遮挡件22上沉积的反应副产物能够很容易的被刻蚀掉，从而可以避免反应副产物在遮挡件22上的沉积，减少反应副产物掉落在晶片上的概率，进而提高工艺质量，并降低反应副产物对上穹顶21和遮挡件22的侵蚀，以及反应副产物掉落在外延反应腔室内其它零部件上的概率，降低反应副产物对其它零部件的侵蚀，从而延长外延反应腔室的维护周期及使用寿命，进而提高产能。具体的，下穹顶3、腔室侧壁4和上穹顶21在竖直方向上由下至上依次密封连接，以构成外延反应腔室，外延反应腔室中设置有用于承载晶片的基座1，基座1位于上穹顶21和遮挡件22的下方，位于下穹顶3的上方，腔室侧壁4环绕在基座1的周围。在工艺过程中，工艺气体自第一进气口51通入至遮挡件22与基座1之间，并从位于遮挡件22下方的第一出气口52排出，以对基座1上的晶片进行加工工艺。由于工艺过程中，工艺气体是在遮挡件22与基座1之间流动，也就使得工艺气体不会与上穹顶21接触，这就使得上穹顶21上不会沉积由工艺气体产生的反应副产物，反应副产物仅会沉积在遮挡件22上，而遮挡件22由于位于外延反应腔室的内部，其受到外延反应腔室外部风冷系统的影响较小，当使用清洗气体(例如氯化氢气体)对遮挡件22上的反应副产物进行刻蚀时，由于遮挡件22具有较高的温度，遮挡件22上的反应副产物会很容易的被清洗气体刻蚀掉，这样就可以避免遮挡件22上沉积反应副产物，从而减少反应副产物掉落在基座1上晶片上的概率，进而提高工艺质量，并降低反应副产物对上穹顶21和遮挡件22的侵蚀，以及反应副产物掉落在外延反应腔室内其它零部件(例如基座1和腔室侧壁4)上的概率，降低反应副产物对其它零部件的侵蚀，从而延长外延反应腔室的维护周期及使用寿命，进而提高产能。在本实施例中，遮挡件22与上穹顶21相互平行，且遮挡件22的正投影至少与上穹顶21在外延反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外延反应腔室，包括上穹顶、下穹顶以及设置于所述上穹顶与所述下穹顶之间的腔室侧壁，所述腔室侧壁上设置有用于工艺气体通入的第一进气口以及用于所述工艺气体排出的第一出气口，其特征在于，还包括遮挡件，所述遮挡件与所述上穹顶相对设置，且位于所述第一出气口的上方，用于阻挡工艺气体与所述上穹顶接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种外延反应腔室，包括上穹顶、下穹顶以及设置于所述上穹顶与所述下穹顶之间的腔室侧壁，所述腔室侧壁上设置有用于工艺气体通入的第一进气口以及用于所述工艺气体排出的第一出气口，其特征在于，还包括遮挡件，所述遮挡件与所述上穹顶相对设置，且位于所述第一出气口的上方，用于阻挡工艺气体与所述上穹顶接触。


2.根据权利要求1所述的外延反应腔室，其特征在于，所述遮挡件与所述上穹顶相互平行，且所述遮挡件的正投影至少与所述上穹顶投影在所述外延反应腔室中的部分相重合。


3.根据权利要求2所述的外延反应腔室，其特征在于，所述腔室侧壁中设置有环形凹槽，所述遮挡件设置在所述环形凹槽中，且所述腔室侧壁、所述上穹顶以及所述遮挡件形成阻隔腔。


4.根据权利要求3所述的外延反应腔室，其特征在于，且所述腔室侧壁中设置第二进气口和第二出气口，其中，所述第二进气口位于所述上穹顶与所述遮挡件之间，用于向所述阻隔腔中通入阻隔气体；所述第二出气口用于排出所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹传巍，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11