承载装置及外延反应腔室制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种承载装置,用于外延反应腔室。该承载装置包括：基座，基座的上表面设有第一凹槽，且在第一凹槽的第一底面上设置有第二凹槽，第一凹槽的第一底面用于承载晶圆；第二凹槽用于与承载的晶圆的下表面形成释放腔；第二凹槽的第二底面还设置有贯穿基座的多个释放孔，多个释放孔的轴线均与基座的下表面成预设夹角。本申请实施例实现了晶圆底面扩散出的掺杂气体可以从释放孔流出，减小从边缘扩散到晶圆上表面的杂质，从而有效降低自掺杂，改善晶圆边缘区的外延层的掺杂量，保证了电阻率的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
承载装置及外延反应腔室
本申请涉及半导体加工
，具体而言，本申请涉及一种承载装置及外延反应腔室。
技术介绍
目前，随着集成电路产业向先进制程的发展，对晶圆外延层电阻率均匀性的要求越来越高。在硅外延工艺中，自掺杂和热场分布是影响电阻率均匀性的两个重要因素，因此通过优化和晶圆直接接触的承载装置，减少自掺杂、提高热场均匀性，对提高外延层电阻率均匀性具有十分重要的意义。现有技术中的承载装置由于晶圆背面蒸发出的掺杂气体只能通过晶圆与承载装置接触的边缘扩散到晶圆的上表面，影响到晶圆边缘掺杂浓度，导致外延层电阻率不均匀,并且重复性较差。
技术实现思路
本申请针对现有方式的缺点，提出一种承载装置及外延反应腔室，用以解决现有技术存在的掺杂气体污染晶圆边缘区域，以及晶圆边缘区域外延层电阻率不均匀的技术问题。第一个方面，本申请实施例提供了一种承载装置，用于外延反应腔室内。该承载装置包括：基座，所述基座的上表面设有第一凹槽，且在所述第一凹槽的第一底面上设置有第二凹槽，所述第一凹槽的第一底面用于承载晶圆；所述第二凹槽用于与承载的所述晶圆的下表面形成释放腔；所述第二凹槽的第二底面还设置有贯穿所述基座的多个释放孔，多个所述释放孔的轴线均与所述基座的下表面成预设夹角。于本申请的一实施例中，多个所述释放孔在所述第二凹槽的第二底面呈圆环状均匀排布。于本申请的一实施例中，多个所述释放孔在所述基座的下表面的开口在所述基座的下表面呈圆环状均匀排布，且最外圈的所述圆环的直径小于所述第二凹槽的径向尺寸。于本申请的一实施例中，所述预设夹角的角度范围为大于等于20°且小于90°。于本申请的一实施例中，所述释放孔的孔径为10毫米以下。于本申请的一实施例中，所述释放腔与所述基座同轴设置。于本申请的一实施例中，所述第二凹槽的第二底面为朝向所述基座的下表面凸设的球面结构。于本申请的一实施例中，所述球面结构的深度尺寸小于0.5mm。于本申请的一实施例中，所述基座为石墨基座，并且所述基座表面涂覆有抗蚀层。第二个方面，本申请实施例提供了一种外延反应腔室，所述外延反应腔室内设置有第一个方面提供的承载装置。本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：本申请实施例通过在基座上贯穿有多个斜向释放孔，在实际执行工艺时，晶圆底面扩散出的掺杂气体可以从释放孔流出，减小从边缘扩散到晶圆上表面的杂质，从而有效降低自掺杂，改善晶圆边缘区的外延层的掺杂量，保证了电阻率的均匀性。另外，基座底部用于加热的卤素灯光线在释放孔内多次折射降低光照的能量，能缓解光经过释放孔直接照射晶圆部分和未被光直接照射晶圆部分的温度不均匀性，从而提高晶圆各点处的温度均匀性，从而有效提高承载装置对晶圆底面传热的均匀性。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本申请实施例提供的一种承载装置的基座剖视示意图；图2A为本申请实施例提供的一种基座的俯视示意图；图2B为本申请实施例提供的一种基座的横向剖视示意图；图2C为本申请实施例提供的一种基座的纵向剖视示意图；图3为本申请实施例提供的一种基座在工艺状态时的剖视示意图。具体实施方式下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。本申请实施例提供了一种承载装置，设置于外延反应腔室内，该承载装置产品的结构示意图如图1所示，包括基座1；基座1的上表面设有第一凹槽11，且在第一凹槽11的第一底面111上设置有第二凹槽12，第一凹槽11的第一底面111用于承载晶圆；第二凹槽12用于与承载的晶圆的下表面形成释放腔3；第二凹槽12的第二底面121还设置有贯穿基座1的多个释放孔2，多个释放孔2的轴线均与基座1的下表面成预设夹角θ。如图1所示，承载装置具体可以应用于半导体加工设备的外延反应腔室(图中未示出)内，承载装置可以用于承载晶圆以及对晶圆进行加热，该半导体加工设备也可以是其它半导体加工设备，因此本申请实施例并不限定该半导体加工设备的具体类型。承载装置包括有基座1，基座1可以是采用石墨材质制成的圆柱形结构，基座1的上表面设有圆形的第一凹槽11，且在该第一凹槽11的第一底面111上设置有第二凹槽12，第一凹槽11的第一底面111用于承载晶圆(图中未示出)，第一底面111可以与晶圆背面边缘接触以用于承载晶圆，第一凹槽11的侧壁可以限定晶圆的径向移动，从而实现晶圆的径向定位。第二凹槽12用于与承载的晶圆的下表面形成释放腔3，该释放腔3可以减少基座1与晶圆的接触面积，避免对晶圆背面造成污染。第二凹槽12的第二底面121与基座1的下表面之间还贯穿有多个释放孔2，释放孔2的轴线可以由基座1的轴心向边缘延伸的斜孔，即释放孔2的轴线与基座1的下表面之间成预设夹角θ。在实际执行工艺时，晶圆的底面扩散出的掺杂气体可以从释放孔流出，能有效降低自掺杂以改善晶圆边缘区的外延层的掺杂量，从而保证电阻率的均匀性。本申请实施例通过在基座上贯穿有多个斜向释放孔，在实际执行工艺时，晶圆底面扩散出的掺杂气体可以从释放孔流出，减小从边缘扩散到晶圆上表面的杂质，有效降低工艺过程中的自掺杂，改善晶圆边缘区的外延层的掺杂量，从而保证了电阻率的均匀性。另外，基座底部用于加热的卤素灯光线在释放孔内多次折射降低光照的能量，能缓解光经过释放孔直接照射晶圆部分和未被光直接照射晶圆部分的温度不均匀性，从而提高晶圆各点处的温度均匀性，从而有效提高承载装置对晶圆底面传热的均匀性。需要说明的是，本申请实施例并不限定基座1的具体材质及形状，例如基座1也可以采用其它导电材质制成的其它形状；另外承载装置还可以包括支撑架，基座1通过支撑架设置于外延反应腔室内。但是本申请实施例对此并不限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。于本申请的一实施例中，如图2A至图2B所示，多个释放孔2在第二凹槽12的第二底面121呈圆环状均匀排布。可选地，多个释放孔2在基座1的下表面的开口在基座1的下表面呈圆环状均匀排布，且最外圈的圆环的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承载装置，用于外延反应腔室，其特征在于，包括：基座，所述基座的上表面设有第一凹槽，且在所述第一凹槽的第一底面上设置有第二凹槽，所述第一凹槽的第一底面用于承载晶圆；/n所述第二凹槽用于与承载的所述晶圆的下表面形成释放腔；/n所述第二凹槽的第二底面还设置有贯穿所述基座的多个释放孔，多个所述释放孔的轴线均与所述基座的下表面成预设夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种承载装置，用于外延反应腔室，其特征在于，包括：基座，所述基座的上表面设有第一凹槽，且在所述第一凹槽的第一底面上设置有第二凹槽，所述第一凹槽的第一底面用于承载晶圆；
所述第二凹槽用于与承载的所述晶圆的下表面形成释放腔；
所述第二凹槽的第二底面还设置有贯穿所述基座的多个释放孔，多个所述释放孔的轴线均与所述基座的下表面成预设夹角。


2.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于，多个所述释放孔在所述第二凹槽的第二底面呈圆环状均匀排布。


3.如权利要求2所述的承载装置，其特征在于，多个所述释放孔在所述基座的下表面的开口在所述基座的下表面呈圆环状均匀排布，且最外圈的所述圆环的直径小于所述第二凹槽的径向尺寸。


4.如权利要求1所述的承载装置，其特征在于，...

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