一种下电极组件、化学气相沉积装置及基片温度控制方法，其中，下电极组件包括：加热盘，具有凹陷于其表面的基片槽，所述基片槽的底部设有凸台，用于支撑基片，所述基片与基片槽的底部之间形成凹坑空间，所述基片槽的底部内设有若干个加热元件，所述基片槽的底部设有进气口，用于向所述凹坑空间内基片的背面输送导热气体。利用所述化学气相沉积装置有利于提高基片不同区域温度的一致性。片不同区域温度的一致性。片不同区域温度的一致性。
【技术实现步骤摘要】
下电极组件、化学气相沉积装置及基片温度控制方法
[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种下电极组件、化学气相沉积装置及基片温度控制方法。
技术介绍
[0002]化学气相沉积工艺是半导体领域非常重要的一种工艺方法，其主要用于在基片的表面沉积薄膜。化学气相沉积工艺通常在化学气相沉积装置内进行，所述化学气相沉积装置包括：反应腔和位于所述反应腔内的加热盘，所述加热盘内设有若干个加热单元，所述加热单元用于对基片进行加热，且所述加热盘设有凹陷于其表面的凹坑空间，所述所述凹坑空间内设有若干个凸台用于支撑基片，使基片底部与凹坑空间底部形成一空间，那么化学气相沉积工艺过程中的工艺气体易进入所述空间内，但是，工艺气体的传热能力较差，使基片的加热方式主要来自于凹坑空间底部的辐射加热。
[0003]然而，由于若干个加热单元相互分立设置，使基片下方有的区域与加热单元相对，有些区域下方无加热单元，因此，基片不同区域温度的一致性较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种下电极组件、化学气相沉积装置及基片温度控制方法，以提高基片不同区域温度的均匀性。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术提供一种下电极组件，包括：加热盘，具有凹陷于其表面的基片槽，所述基片槽的底部设有凸台，所述凸台用于支撑基片，所述基片与基片槽的底部之间形成凹坑空间，所述基片槽的底部内设有若干个加热元件，所述基片槽的底部设有进气口，所述进气口用于向所述凹坑空间内所述基片的背面输送导热气体，所述导热气体在所述凹坑空间内扩散，最后从所述基片边缘与基片槽侧壁之间的间隙释放出去。
[0006]可选的，所述导热气体的流量为1标准毫升/分钟～500标准毫升/分钟。
[0007]可选的，所述导热气体包括：氢气、氮气、氩气或氦气中的一种或者多种。
[0008]可选的，所述进气口的个数为多个，多个所述进气口在所述基片槽的底部均匀分布。
[0009]可选的，所述基片槽的底部设有若干个第一气道，所述导热气体由所述进气口进入所述第一气道。
[0010]可选的，所述若干个第一气道同心设置，所述进气口与内圈的第一气道连通，不同圈的第一气道之间通过连接通道连通。
[0011]可选的，还包括：位于所述加热盘下方中心区域的支撑筒，所述支撑筒包括：内支撑筒和外支撑筒。
[0012]可选的，所述内支撑筒与外支撑筒内外套设，在所述内支撑筒与外支撑筒之间形成第二气道，所述第二气道与进气口连通。
[0013]可选的，所述内支撑筒位于所述加热盘下方的中心，所述外支撑筒为多个，多个所
述外支撑筒环绕设置在所述内支撑筒的外围，所述外支撑筒内为第二气道，所述第二气道与进气口连通。
[0014]可选的，所述加热盘不旋转，还包括：位于所述支撑筒下方的密封件，所述密封件内设有气体传输通道，所述气体传输通道与所述进气口连通，用于输送导热气体。
[0015]可选的，所述加热盘旋转沿其中心轴旋转，还包括：磁流体装置，位于所述支撑筒的下方，所述磁流体装置包括：磁流体内轴和磁流体外轴，所述磁流体内轴的外侧壁与磁流体外轴的内侧壁之间通过磁流体环形成轴间气道，所述磁流体内轴内部设置有内轴气道，所述内轴气道包括纵向气道和横向气道，所述纵向气道包括第一端和第二端，所述横向气道包括第三端和第四端，所述第一端为磁流体出气口，所述磁流体出气口与进气口连通，所述第二端与第三端连通，所述第四端与所述轴间气道连通，所述磁流体外轴侧壁设置若干个磁流体进气口，所述磁流体进气口与所述轴间气道连通。
[0016]可选的，不同的所述磁流体进气口与不同的轴间气道连通，使基片的不同区域的温度可调。
[0017]可选的，还包括：若干个气体流量控制器，分别用于控制若干个所述外支撑筒内的各种导热气体的流量；至少一个检测传感器，用于监控基片不同的温度；控制模块，接收所述检测传感器反馈的基片的温度，根据预设定条件发送相应的控制命令给所述多个气体流量控制器，控制每个气体流量控制器所对应的各个外支撑筒内各种导热气体的流量，以调整基片不同区域下方的凹坑空间的气体的配比。
[0018]可选的，还包括：供气装置，所述供气装置包括多个气源，每一所述气体流量控制器控制不同气源的流量，混合形成多种所述导热气体，并将所述导热气体对应输送到各个独立的所述外支撑筒内。
[0019]可选的，所述下电极组件的转速为：0转/分钟～100转/分钟。
[0020]相应的，本专利技术还提供一种化学气相沉积装置，包括：反应腔；气体喷淋头，用于向所述反应腔内输送工艺气体；上述下电极组件，位于所述反应腔内的底部，所述加热盘内的凸台用于承载基片，所述工艺气体在所述基片的表面沉积形成薄膜。
[0021]可选的，所述导热气体在凹坑空间的压力大于反应腔内的压力，且小于反应腔的压力和基片的重量之和。
[0022]相应的，本专利技术还提供一种基片温度控制方法，包括：提供上述的化学气相沉积装置；将基片放置于所述基片槽内被凸台所支撑，所述基片与基片槽之间形成凹坑空间；通过所述第一气道向所述凹坑空间内通入导热气体，所述基片未被所述凹坑空间内的气体托起；所述加热盘内的加热元件控制所述凹坑空间内的导热气体的温度，通过所述凹坑空间内导热气体的热传导实现基片的温度控制。
[0023]本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0024]本专利技术提供的化学气相沉积装置中，所述加热盘的基片槽内设于凸台，所述凸台用于支撑基片，因此，在所述基片的底部与基片槽的底部形成凹坑空间。尽管若干个加热元件的分布不均匀性，使得对基片不同区域的热辐射不一样，但是，通过所述进气口向所述凹坑空间通入导热气体，而导热气体的传热能力较强，那么凹坑空间内温度较高区域的导热气体很容易将热量传递给温度较低的区域，因此，有利于降低凹坑空间内导热气体内不同区域温度的差异，所述导热气体用于直接对基片加热，因此，有利于提高基片不同区域温度
的一致性。
[0025]在沉积工艺过程中，下电极组件沿其轴向旋转，检测传感器实时监控基片不同区域的温度状况，并将温度值反馈给控制模块，根据预先设定的算法，控制模块将命令发送到气体流量控制器，独立调整基片不同区域下部导热气体的配比，从而保持基片不同区域之间温度的一致性，由此可知上述调节方法简单便捷，降低基片制备成本，产率提升。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种化学气相沉积装置的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术一种下电极组件的截面示意图；
[0028]图3为图2中加热盘的截面示意图；
[0029]图4为图2中加热器的立体图；
[0030]图5为图4沿A
‑
A1线的剖面示意图；
[0031]图6为本专利技术一实施例提供的在不同温度下的氮气，氢气和氦气之间的热传导率对比的示意图；
[0032]图7为本专利技术另一种加热盘的俯视图；
[0033]图8为图2中磁流体装置的立体图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种下电极组件，其特征在于，包括：加热盘，具有凹陷于其表面的基片槽，所述基片槽的底部设有凸台，所述凸台用于支撑基片，所述基片与基片槽的底部之间形成凹坑空间，所述基片槽的底部内设有若干个加热元件，所述基片槽的底部设有进气口，所述进气口用于向所述凹坑空间内所述基片的背面输送导热气体，所述导热气体在所述凹坑空间内扩散，最后从所述基片边缘与基片槽侧壁之间的间隙释放出去。2.如权利要求1所述的下电极组件，其特征在于，所述导热气体的流量为1标准毫升/分钟～500标准毫升/分钟。3.如权利要求1所述的下电极组件，其特征在于，所述导热气体包括：氢气、氮气、氩气或氦气中的一种或者多种。4.如权利要求1所述的下电极组件，其特征在于，所述进气口的个数为多个，多个所述进气口在所述基片槽的底部均匀分布。5.如权利要求1所述的下电极组件，其特征在于，所述基片槽的底部设有若干个第一气道，所述导热气体由所述进气口进入所述第一气道。6.如权利要求5所述的下电极组件，其特征在于，所述若干个第一气道同心设置，所述进气口与内圈的第一气道连通，不同圈的第一气道之间通过连接通道连通。7.如权利要求1所述的下电极组件，其特征在于，还包括：位于所述加热盘下方中心区域的支撑筒，所述支撑筒包括：内支撑筒和外支撑筒。8.如权利要求7中所述的下电极组件，其特征在于，所述内支撑筒与外支撑筒内外套设，在所述内支撑筒与外支撑筒之间形成第二气道，所述第二气道与进气口连通。9.如权利要求7所述的下电极组件，其特征在于，所述内支撑筒位于所述加热盘下方的中心，所述外支撑筒为多个，多个所述外支撑筒环绕设置在所述内支撑筒的外围，所述外支撑筒内为第二气道，所述第二气道与进气口连通。10.如权利要求7所述的下电极组件，其特征在于，所述加热盘不旋转，还包括：位于所述支撑筒下方的密封件，所述密封件内设有气体传输通道，所述气体传输通道与所述进气口连通，用于输送导热气体。11.如权利要求7所述的下电极组件，其特征在于，所述加热盘沿其中心轴旋转，还包括：磁流体装置，位于所述支撑筒的下方，所述磁流体装置包括：磁流体内轴和磁流体外轴，所述磁流体内轴的外侧壁与磁流体外轴的内侧壁之间通过磁流体环形成轴间气道，所述磁流体内轴内部设置有内轴气道，所述内轴气...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇，谢振南，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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