一种半导体工艺设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的承载盘，工艺腔室的内壁上具有排气口和多个进气口，多个进气口包括至少一个主进气口和至少一个副进气口，半导体工艺设备还包括工艺隔板，工艺隔板与承载盘平行设置，工艺隔板与承载盘之间形成主气流区，工艺隔板背离与承载盘的一侧形成有副气流区，主进气口与主气流区位置匹配，副进气口与副气流区位置匹配，工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿工艺隔板的导气孔。本发明专利技术提供的半导体工艺设备能够在避免第一工艺气体和第二工艺气体相互冲击的同时，通过导气孔精确地改变基片部分位置的外延层沉积速度，提高了外延层在基片上沉积的均匀性和基片各位置外延层沉积速率的可控性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体工艺设备
本专利技术涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备。
技术介绍
气相外延工艺(Vapourphaseepitaxy)是一种常见的外延生长技术，其能够实现在单晶衬底基片上生长出与衬底基片的导电类型、电阻率和结构都不同，且厚度和电阻率可控，能够满足多种不同要求的单晶层，能够极大地提高器件设计的灵活性和性能，在各种半导体功能器件(如IGBT，CMOS，数字存储DRAM，微处理器等)领域具有广泛的应用前景。在气相外延生长工艺中，外延层厚度的稳定性和均匀性与工艺腔室中的气流场息息相关。为提高外延层厚度的均匀性，在现有的气相外延生长工艺设备中，通常控制两种不同成分的工艺气体由不同方向进入工艺腔室中汇合，并相互作用，以提高工艺气体之间发生反应产生的产物在基片上沉积外延层的均匀性。然而，该方案同样会导致基片边缘外延层的沉积速度大于中心区域的外延层沉积厚度。因此，如何提供一种能够提高基片气相外延工艺均匀性的半导体工艺设备结构，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备能够提高基片气相外延工艺均匀性。为实现上述目的，本专利技术提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载盘，所述半导体工艺设备还包括工艺隔板，所述工艺隔板与所述承载盘平行设置，所述工艺隔板与所述承载盘之间形成有主气流区，所述工艺隔板背离与所述承载盘的一侧形成有副气流区；所述工艺腔室的内壁上设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口分别位于所述承载盘的两侧，所述进气口包括至少一个与所述主气流区位置对应的主进气口和至少一个与所述副气流区位置对应的副进气口，且所述工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿所述工艺隔板的导气孔。可选地，所述半导体工艺设备还包括旋转机构，所述旋转机构与所述承载盘的底部固定连接，用于驱动所述承载盘旋转。可选地，所述导气孔的位置与所述承载盘的边缘相对应。可选地，所述导气孔的数量为两个，两个所述导气孔沿垂直于所述主气流区中气体流动方向间隔设置。可选地，所述工艺隔板的边缘与所述工艺腔室的设有所述排气口的内壁之间具有排气间隙。可选地，所述工艺隔板上形成有排气通孔，所述排气通孔位于所述工艺隔板靠近所述排气口一侧的边缘。可选地，所述副进气口的横截面形状为圆形。可选地，所述工艺腔室包括基座环、进气座块、尾气收集座块、上盖和下盖，所述主进气口和所述副进气口均形成在所述进气座块上，所述排气口形成在所述尾气收集座块上，所述基座环具有顶开口和底开口，所述上盖和所述下盖分别用于密封所述顶开口和所述底开口；所述基座环的侧壁上形成有位置相对的进气开口和出气开口，所述进气座块设置在所述进气开口中，所述尾气收集座块设置在所述出气开口中。可选地，所述半导体设备还包括下内衬，所述下内衬环绕所述承载盘设置在所述工艺腔室中，且所述下内衬设置在所述下盖上，所述工艺隔板设置在所述下内衬上。可选地，所述工艺隔板与所述上盖焊接连接。在本专利技术提供的半导体工艺设备中，第一工艺气体仅由工艺隔板下方的主气流区流向排气口，第二工艺气体流经工艺隔板上方的副气流区，并且，主气流区中的第一工艺气体与副气流区中的第二工艺气体能够通过工艺隔板上的导气孔接触，从而能够在避免第一工艺气体和第二工艺气体相互冲击产生湍流的同时，通过导气孔精确地改变基片部分位置的外延层沉积速度，从而提高了外延层在基片上沉积的均匀性和基片各位置外延层沉积速率的可控性。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是本专利技术实施例提供的半导体工艺设备的结构示意图；图2是图1中半导体工艺设备的俯视图；图3是本专利技术实施例提供的半导体工艺设备中多个进气口的形状与相对位置的示意图；图4是气体在本专利技术实施例提供的半导体工艺设备中流动的路径示意图。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。为解决上述问题，如图1所示，本专利技术提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室以及设置在工艺腔室中的承载盘9和工艺隔板10，工艺隔板10与承载盘9平行设置，工艺隔板10与承载盘9之间形成有主气流区7，工艺隔板10背离与承载盘9的一侧(工艺隔板10与上盖16之间)形成有副气流区8。该工艺腔室的内壁上具有排气口和多个进气口，该排气口和多个进气口分别位于承载盘9的两侧，该进气口包括至少一个与主气流区位置对应的主进气口5和至少一个与副气流区位置对应的副进气口6，工艺隔板10上形成有至少一个沿厚度方向贯穿工艺隔板10的导气孔11。在本专利技术中，承载盘9用于承载基片12，主进气口5和副进气口6分别用于向工艺腔室中导入两种不同的工艺气体，例如，主进气口5用于向工艺腔室中导入第一工艺气体，副进气口6用于向工艺腔室中导入第二工艺气体，其中，第一工艺气体仅由工艺隔板10下方的主气流区7流向排气口，第二工艺气体流经工艺隔板10上方的副气流区8，并且，主气流区7中的第一工艺气体与副气流区8中的第二工艺气体能够通过工艺隔板10上的导气孔11接触，从而能够在避免第一工艺气体和第二工艺气体相互冲击产生湍流的同时，通过导气孔11精确地改变基片12部分位置的膜层生长速度(如外延层的沉积速度)，从而提高了膜层在基片12上生长的均匀性和基片12各位置膜层生长速率的可控性。如图4所示，进入主气流区7的第一工艺气体32与进入副气流区8的第二工艺气体31流动方向平行。本专利技术实施例对第一工艺气体和第二工艺气体如何通过导气孔11相互作用并影响半导体工艺不作具体限定，例如，作为本专利技术的一种实施方式，本专利技术提供的半导体工艺设备可用于进行需多种工艺气体混合进行反应的半导体工艺，第一工艺气体和第二工艺气体分别包含不同气体成分，且二者混合后才能够在特定条件下发生反应。在工艺过程中，一部分第二工艺气体在主气流区7与副气流区8之间的压差作用下，通过工艺隔板10上的导气孔11流向主气流区7，并与导气孔11对应区域的第一工艺气体32混合并发生反应，从而在基片12的对应位置上形成所需的膜层。或者，作为本专利技术的另一种实施方式，第一工艺气体32本身即可完成半导体反应并在基片12上形成所需的膜层，第二工艺气体31中含有与第一工艺气体32相同的成分，但第二工艺气体31中用于完成反应的有效成分的浓度与第一工艺气体32不相同，从而通过气体的扩散效应改变导气孔11对应位置的第一工艺气体32中有效成分的浓度，进而对导气孔11对应位置的反应速率进行调整。例如，主进气口5通入的第一工艺气体32和第二工艺气体31均包括沉积气体和载气，该沉积气体能够在基片12上形成沉积膜层，第二工艺气体31中沉积气体的浓度低于第一工艺气体32中沉积气体的浓度，从而使主气流区7的第一工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载盘，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括工艺隔板，所述工艺隔板与所述承载盘平行设置，所述工艺隔板与所述承载盘之间形成有主气流区，所述工艺隔板背离与所述承载盘的一侧形成有副气流区；所述工艺腔室的内壁上设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口分别位于所述承载盘的两侧，所述进气口包括至少一个与所述主气流区位置对应的主进气口和至少一个与所述副气流区位置对应的副进气口，且所述工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿所述工艺隔板的导气孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载盘，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括工艺隔板，所述工艺隔板与所述承载盘平行设置，所述工艺隔板与所述承载盘之间形成有主气流区，所述工艺隔板背离与所述承载盘的一侧形成有副气流区；所述工艺腔室的内壁上设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口分别位于所述承载盘的两侧，所述进气口包括至少一个与所述主气流区位置对应的主进气口和至少一个与所述副气流区位置对应的副进气口，且所述工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿所述工艺隔板的导气孔。


2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括旋转机构，所述旋转机构与所述承载盘的底部固定连接，用于驱动所述承载盘旋转。


3.根据权利要求2所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述导气孔的位置与所述承载盘的边缘相对应。


4.根据权利要求3所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述导气孔的数量为两个，两个所述导气孔沿垂直于所述主气流区中气体流动方向间隔设置。


5.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺隔板的边缘与所述工艺腔室的设有所述排气口的内壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐柯柯，
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