气相沉积腔室制造技术

本申请公开了一种气相沉积腔室，包括：上外壁、反应基座、支撑环、下外壁、第一导流环，支撑环设置在所述上外壁和下外壁之间且与上外壁和下外壁连接，第一导流环和反应基座依次设置在所述支撑环的内侧，且第一导流环承载在下外壁，下外壁、第一导流环和反应基座形成第一子腔，在上外壁和反应基座之间形成第二子腔；第一导流环上构造有径向贯穿的进气通孔和偏离进气通孔的径向非贯穿的进气切槽，进气通孔与所述第一子腔连通以向第一子腔的内部引入清洗气体，进气切槽与所述第二子腔连通以向第二子腔的内部引入工艺气体。根据本申请的气相沉积腔室，可方便地对其进行清洁。

【技术实现步骤摘要】
气相沉积腔室
本申请涉及半导体器件制造领域，特别涉及一种气相沉积腔室。
技术介绍
气相沉积是将工艺气体输送到反应腔，通过工艺气体发生物理或化学变化而在衬底(例如，硅片)上沉积原子，进而在衬底上外延生长出单晶层。在硅外延生长期间，对反应腔的洁净度要求极高，因此将每片硅片送入腔室前，都要对反应腔进行清洁(例如，进行蚀刻)，以使得反应腔处于良好的洁净状态。因此，反应腔的清洁的便捷性就变得尤为重要。在现有技术中(如图2所示)，硅片承载在反应基座1001上，反应基座1001将反应腔1000分隔成上下两个空间1002、1003，其中硅片处于反应基座的上方空间1002内。上下两个空间1002、1003通过反应基座1000与反应腔的侧壁之间的间隙1004相互连通。在进行气相沉积，工艺气体主要进入上方空间1002，但仍有小部分会经上述间隙进入下方空间1003，这对下方空间造成污染。在进行蚀刻清洁时，蚀刻气体仍沿工艺气体的进气路径供气，使得蚀刻气体难以进入下方空间，这使得只有彻底拆开反应腔才能对下方空间进行清洁，这极大地影响了机台的开机率。
技术实现思路
根据本专利技术的气相沉积腔室，包括：包括上外壁、反应基座、支撑环、下外壁、第一导流环，其中：所述支撑环设置在所述上外壁和下外壁之间且与所述上外壁和下外壁连接，所述第一导流环和所述反应基座依次设置在所述支撑环的内侧，且所述第一导流环承载在所述下外壁上，所述下外壁、所述第一导流环和所述反应基座形成第一子腔，在所述上外壁和所述反应基座之间形成第二子腔；所述第一导流环上构造有径向贯穿的进气通孔和偏离所述进气通孔的径向非贯穿的进气切槽，所述进气通孔与所述第一子腔连通以向所述第一子腔的内部引入清洗气体，所述进气切槽与所述第二子腔连通以向所述第二子腔的内部引入工艺气体。在一个实施例中，在所述第二子腔内设置有第二导流环，所述第二导流环的径向尺寸大于或等于所述第一导流环的径向尺寸并且间隔到设置在所述第一导流环的上方，在所述进气切槽和第二导流环之间的间隙形成所述第二子腔的进气通道。在一个实施例中，所述第一导流环构造有进气区，所述进气通孔和进气切槽构造在所述进气区中，所述进气切槽和所述进气通孔的数量均为多个，并且相间分布。在一个实施例中，所述进气区包括分开的第一进气区和第二进气区，所述第一进气区与第二进气区处于所述第一导流环的直径的同侧，所述进气切槽构造在所述第一进气区中，所述进气通孔构造在所述第二进气区中。在一个实施例中，所述第一导流环构造有排气区，所述排气区与所述进气区处于所述第一导流环的所述直径的异侧，所述第一导流环在所述排气区内构造有排气切槽，在所述排气切槽和第二导流环之间的间隙形成所述第二子腔的排气通道。在一个实施例中，所述反应基座与所述第一导流环之间的间隙形成所述第一子腔的排气通道，所述第一子腔的排气通道与所述第二子腔的排气通道连通。在一个实施例中，在所述第一导流环在所述排气区内偏离所述排气切槽构造有与所述第一子腔连通的排气口，所述排气口与所述第二子腔的排气通道连通。在一个实施例中，所述支撑环上设置有进气插件，所述进气插件构造有与所述进气通孔连通的第一贯穿孔，和与所述进气切槽连通的第二贯穿孔，所述第一贯穿孔与所述第二贯穿孔彼此独立。在一个实施例中，所述进气插件包括至少两个子部件，至少两个所述子部件沿所述支撑环在周向上拼接在一起，在每个所述子部件上均构造有所述第一贯穿孔和所述第二贯穿孔。在一个实施例中，在周向上，第二贯穿孔处于每个所述子部件的两侧，所述第一贯穿孔处于所述子部件的中部，在周向上，拼接在一起的两个所述子部件的相邻的第二贯穿孔与同一个进气切槽连通。与现有技术相比，本申请的优点在于：根据本申请的气相沉积腔室，设置有用于引入工艺气体的进气切槽和引入清洗气体的进气通孔，进气通孔独立于进气切槽并且与第一子腔直接连通。这样，在清洁气相沉积腔室时，可以通过进气通孔直接向第一子腔内充入蚀刻气体来蚀刻除去第一子腔内的污染物，这就避免了频繁拆开气相沉积腔室，从而减少了维护时间，有助于提高包括这种气相沉积腔室的气相沉积装置的性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示意性地显示了根据本申请的一个实施例的气相沉积腔室的结构。图2示意性地显示了现有技术中的气相沉积腔室的结构。图3示意性地显示了第一导流环的俯视图。图4示意性地显示了第一导流环的A向视图。图5示意性地显示了另一种形式的第一导流环。图6示意性地显示了工艺气体的流入路径。图7示意性地显示了清洗气体的流入路径。图8示意性地显示了进气插件的结构。图9示意性地显示了进气插件与第一导流环的配合结构。图10示意性地显示了第一子腔的排气口。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1示意性地显示了根据本申请的一个实施例的气相沉积腔室1的结构。如图1所示，气相沉积腔室1包括第一子腔100和第二子腔200。第一子腔100和第二子腔200通过横向设置的反应基座300而在纵向上隔开。具体来说，气相沉积腔室1包括上外壁201、下外壁101、反应基座300、支撑环210和第一导流环103。支撑环210处于上外壁201和下外壁101之间，并且与上外壁201和下外壁101相连。第一导流环103和反应基座300依此设置在支撑环210的内侧。第一导流环103承载在下外壁101上。在下外壁101和反应基座300之间形成第一子腔100，在上外壁201和反应基座300之间形成第二子腔200。第一导流环103上构造有径向贯穿的进气通孔110和偏离进气通孔110的径向非贯穿的进气切槽120(如图2所示)。进气通孔110与第一子腔100连通以向第一子腔100的内部引入清洗气体，进气切槽120与第二子腔200连通以向第二子腔200的内部引入工艺气体。在上述结构的气相沉积腔室1中，第一子腔100和第二子腔200通常采用透明的材料制成，例如石英。这样，在使用具有上述结构的气相沉积腔室1时，待处理的基板(例如硅片)放置在反应基座300上并处于第二子腔200内，并且从第一子腔100和第二子腔200外部对基板进行加热(例如，通过红外线加热)，同时通过进气切槽120向第二子腔200充入工艺气体，例如对于硅片而言，可以为SiCl3和SiCl2，以在硅片上外延生长Si层。如果少部分的工艺气体进入到第一子腔100的情况下，会在第一子腔100的壁上形成硅层，这对于基板的加热会造成不良影响。在现有技术中，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气相沉积腔室，其特征在于，包括上外壁、反应基座、支撑环、下外壁、第一导流环，其中：/n所述支撑环设置在所述上外壁和下外壁之间且与所述上外壁和下外壁连接，所述第一导流环和所述反应基座依次设置在所述支撑环的内侧，且所述第一导流环承载在所述下外壁上，所述下外壁、所述第一导流环和所述反应基座形成第一子腔，在所述上外壁和所述反应基座之间形成第二子腔；/n所述第一导流环上构造有径向贯穿的进气通孔和偏离所述进气通孔的径向非贯穿的进气切槽，所述进气通孔与所述第一子腔连通以向所述第一子腔的内部引入清洗气体，所述进气切槽与所述第二子腔连通以向所述第二子腔的内部引入工艺气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种气相沉积腔室，其特征在于，包括上外壁、反应基座、支撑环、下外壁、第一导流环，其中：
所述支撑环设置在所述上外壁和下外壁之间且与所述上外壁和下外壁连接，所述第一导流环和所述反应基座依次设置在所述支撑环的内侧，且所述第一导流环承载在所述下外壁上，所述下外壁、所述第一导流环和所述反应基座形成第一子腔，在所述上外壁和所述反应基座之间形成第二子腔；
所述第一导流环上构造有径向贯穿的进气通孔和偏离所述进气通孔的径向非贯穿的进气切槽，所述进气通孔与所述第一子腔连通以向所述第一子腔的内部引入清洗气体，所述进气切槽与所述第二子腔连通以向所述第二子腔的内部引入工艺气体。


2.根据权利要求1所述的气相沉积腔室，其特征在于，在所述第二子腔内设置有第二导流环，所述第二导流环的径向尺寸大于或等于所述第一导流环的径向尺寸并且间隔到设置在所述第一导流环的上方，在所述进气切槽和第二导流环之间的间隙形成所述第二子腔的进气通道。


3.根据权利要求2所述的气相沉积腔室，其特征在于，所述第一导流环构造有进气区，所述进气通孔和进气切槽构造在所述进气区中，所述进气切槽和所述进气通孔的数量均为多个，并且相间分布。


4.根据权利要求3所述的气相沉积腔室，其特征在于，所述进气区包括分开的第一进气区和第二进气区，所述第一进气区与第二进气区处于所述第一导流环的直径的同侧，
所述进气切槽构造在所述第一进气区中，所述进气通孔构造在所述第二进气区中。


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【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，
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