化学气相沉积反应炉及其设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种化学气相沉积反应炉，包括：炉壁、晶舟、支撑件、升降装置、盖板和挡片；所述炉壁围成反应室和气体出口，下部为所述反应室，上部为所述气体出口；所述气体出口的直径小于反应室；所述反应室内容纳有晶舟和支撑件；所述晶舟固定在支撑件上，所述支撑件固定在盖板上，所述升降装置可驱动所述盖板上下升降，打开或关闭所述化学气相沉积反应炉的下部开口；所述挡片设置在反应室的顶部，靠近气体出口的下部。近气体出口的下部。近气体出口的下部。

【技术实现步骤摘要】
化学气相沉积反应炉及其设备


[0001]本技术涉及半导体芯片的制造设备，尤其涉及一种化学气相沉积反应炉及其设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺的发展，关键尺寸日益变小，对整个硅片，或整个一批硅片，或批与批硅片间的刻蚀均匀性的要求越来越高。对于整个一批硅片来说，硅片间薄膜沉积层的厚度及薄膜沉积层的膜质共同决定了整个一批硅片的刻蚀均匀性。其中工艺参数例如为晶圆温度、反应室压力、反应气体的流动路径与速率、时间或持续时间以及其他因素，对一批晶圆厚度的均匀性都有影响。但在实际制造过程中个，已经在参数调整最优的情况下，在化学气相沉积反应炉的顶端的晶圆厚度依旧会随着机台周检以及自身的波动，会出现超出卡控范围的情况，对产品的良率会产生负面影响，增加不必要的经济成本，所以改善反应炉顶端晶圆的厚度差异在往下的制程中越来越迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]为了解决前述技术问题，本技术提供一种化学气相沉积反应炉包括：
[0004]炉壁、晶舟、支撑件、升降装置、盖板和挡片；
[0005]所述炉壁围成反应室和气体出口，下部为所述反应室，上部为所述气体出口；
[0006]所述气体出口的直径小于反应室；所述反应室内容纳有晶舟和支撑件；
[0007]所述晶舟固定在支撑件上，所述支撑件固定在盖板上，所述升降装置可驱动所述盖板上下升降，打开或关闭所述化学气相沉积反应炉的下部开口；
[0008]所述挡片设置在反应室的顶部，靠近气体出口的下部。
[0009]优选地，所述挡片呈花洒状，所述挡片上设置有许多通孔。
[0010]优选地，所述挡片由石英材质制成。
[0011]优选地，所述升降装置为一种磁性密封旋转装置。
[0012]本技术还提供一种化学气相沉积设备，包括：前述化学气相沉积反应炉；
[0013]还包括进气装置、出气装置、隔热元件、顶部加热器、壳体和主加热器；
[0014]所述主加热器环绕设置在反应室四周，所述顶部加热器设置在反应室上部；
[0015]所述进气装置设置在反应室下端；
[0016]所述壳体设置在反应室外部，将主加热器容纳在内；
[0017]所述隔热元件位于反应室下部，将壳体与反应室热隔离；
[0018]所述出气装置连接气体出口。
[0019]优选地，所述化学气相沉积设备还包括压力感测器，所述压力感测器设置在壳体上部并连接反应炉，用以检测反应炉内的反应气体压力；
[0020]优选地，所述进气装置导入的反应气体为六氯硅烷和氨气。
[0021]本技术通过花洒状石英挡片的设置，增大了反应炉顶端的反应气体量，使反
应腔炉内的反应气体浓度增大并且浓度梯度减小，改善气体浓度负载效应，减小晶圆间厚度的差异，特别是反应炉顶端晶圆与下部晶圆的厚度差异。
附图说明
[0022]图1为实施例1的化学气相沉积反应炉示意图；
[0023]图2为实施例2的化学气相沉积设备示意图。
[0024]附图标记
[0025]1炉壁2晶舟
[0026]3支撑件4升降装置
[0027]5盖板6反应室
[0028]7挡片8气体出口
[0029]9晶圆10进气装置
[0030]11出气装置12压力感测器
[0031]13隔热元件14顶部加热器
[0032]15壳体16主加热器
具体实施方式
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，化学气相沉积反应炉，包括炉壁、晶舟、支撑件、升降装置、盖板和挡片。
[0035]炉壁围成反应室和气体出口，下部为反应室，通过通入反应气体对反应室内的晶圆进行化学气相沉积。上部为气体出口，气体出口的直径小于反应室，用于排出反应气体。一组晶圆放置在晶舟上，晶舟固定在支撑件上，支撑件固定在盖板上，升降装置可驱动盖板上下升降，打开或关闭反应炉的下部开口。挡片设置在反应室的顶部，靠近气体出口的下部。挡片呈花洒状，挡片上设置有许多通孔，挡片由石英材质制成。升降装置示例性地为一种磁性密封旋转装置。
[0036]通过花洒状石英挡片的设置，增大了反应炉顶端的反应气体量，使反应腔炉内的反应气体浓度增大并且浓度梯度减小，改善气体浓度负载效应，减小晶圆间厚度的差异，特别是反应炉顶端晶圆与下部晶圆的厚度差异。
[0037]实施例2
[0038]如图2所述，化学气相沉积设备，包括如实施例1所述的化学气相沉积反应炉，还包括进气装置、出气装置、压力感测器、隔热元件、顶部加热器、壳体和主加热器。
[0039]主加热器环绕设置在反应室四周，顶部加热器设置在反应室上部；进气装置设置在反应室下端；壳体设置在反应室外部，将主加热器容纳在内，隔热元件位于反应室下部，将壳体与反应室热隔离；压力感测器设置在壳体上部，并连接反应炉，用以检测反应炉内的气体压力；出气装置连接气体出口。
[0040]在本实施例中化学气相沉积设备作为一种HCD机台，用于在晶圆上沉积氮化硅。反应气体为六氯硅烷(hexachlorodisilane(HCD)，Si2Cl6)和氨气(ammonia，NH3)，属于低压化学气相沉积(LPCVD)工艺，其中HCD气体成分为六氯化二硅(Si2Cl6)。
[0041]以上通过具体实施方式和实施例对本技术进行了详细的说明，但这些并非构成对本技术的限制。在不脱离本技术原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学气相沉积反应炉，其特征在于，包括：炉壁、晶舟、支撑件、升降装置、盖板和挡片；所述炉壁围成反应室和气体出口，下部为所述反应室，上部为所述气体出口；所述气体出口的直径小于反应室；所述反应室内容纳有晶舟和支撑件；所述晶舟固定在支撑件上，所述支撑件固定在盖板上，所述升降装置可驱动所述盖板上下升降，打开或关闭所述化学气相沉积反应炉的下部开口；所述挡片设置在反应室的顶部，靠近气体出口的下部。2.如权利要求1所述的化学气相沉积反应炉，其特征在于：所述挡片呈花洒状，所述挡片上设置有许多通孔。3.如权利要求1或2所述的化学气相沉积反应炉，其特征在于：所述挡片由石英材质制成。4.如权利要求1所述的化学气相沉积反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，康俊龙，成鑫华，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：新型
国别省市：