一种反应腔及镀膜设备制造技术

本发明专利技术涉及半导体制造设备技术领域，具体涉及一种反应腔及镀膜设备。本发明专利技术提供的反应腔，包括本体、加热器、晶圆和承托机构，加热器、晶圆和承托机构均设于本体内；晶圆的边缘搭接在承托机构的承托部上，且承托部的下表面与加热器的上表面贴合，因此晶圆的边缘采用热传导的方式加热，而晶圆的中部区域的加热方式为加热器通过加热间隙进行热辐射，相比于现有的晶圆所有区域均是热辐射加热，本实施例中晶圆边缘由热辐射改为热传导的加热方式，热传导的传热效果更好，可以提高晶圆边缘区域的温度，进而缩小晶圆中心和边缘的温度差，提高晶圆的温度分布均匀性，提高晶圆沉积的质量，提高产能。提高产能。提高产能。

【技术实现步骤摘要】
一种反应腔及镀膜设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造设备
，具体涉及一种反应腔及镀膜设备。

技术介绍

[0002]晶圆镀膜设备一般包括晶圆传送腔室和晶圆反应腔室。在半导体加工工艺中，待加工的晶圆首先被放置于传送腔室内，再利用传输机构将晶圆从传送腔室输送至反应腔室。处于反应腔室中的晶圆发生化学薄膜沉积反应，待晶圆在反应腔室中被镀膜之后，利用传输机构将晶圆输送至传送腔室，最后将镀膜后的晶圆从传送腔室中取出。
[0003]化学薄膜沉积反应，反应腔室内接近真空或填充惰性气氛，内部环境温度达到300℃左右或更高。然而现有的反应腔内晶圆的中间温度高、边缘温度低，晶圆表面温度不均匀，导致晶圆上膜的沉积速率不均匀，进而导致膜的不均匀性，可能会导致膜的应力不均匀，甚至会出现膜破损、脱落的问题。

技术实现思路

[0004](一)本专利技术所要解决的技术问题是：现有的反应腔，晶圆中部和边缘温差较大，受热不均匀，导致镀膜不均匀，甚至出现膜破损、脱落的情况。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术一方面实施例提供了一种反应腔，包括：本体、加热器、晶圆和承托机构，所述本体内形成容纳腔，所述加热器、所述晶圆和所述承托机构均设于所述容纳腔内；
[0007]所述承托机构内部形成中空腔体，所述加热器设于所述中空腔体内，所述承托机构上端设有承托部，所述承托部的下表面与所述加热器的上表面相贴合，所述晶圆搭接于所述承托部上，所述晶圆的下表面和所述加热器的上表面之间形成加热间隙。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，所述承托机构上设有定位件，所述加热器上设有配合部，所述定位件与所述配合部配合以限制所述加热器和所述承托机构发生沿径向的相对移动。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述定位件包括设于所述承托部下表面的定位销，所述配合部包括设于所述加热器上表面的定位孔，所述定位销插入所述定位孔内。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述承托机构呈筒状，所述承托部包括所述承托机构上端内壁的一圈凸起；
[0011]所述凸起的下表面与所述加热器的上表面相互贴合，所述定位销一体成型于所述凸起的下表面。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述加热器呈柱状，所述加热器上表面中部形成有向上凸出的凸出部，所述凸出部插入所述凸起围成的空间内，所述凸出部的上表面与所述晶圆的下表面之间形成所述加热间隙。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述凸出部的外侧形成一圈缺口，所述加热器上端对
应所述缺口区域的上表面为安装面，所述凸起的下表面压合在所述安装面上，且所述定位孔开设于所述安装面上，所述定位孔的深度方向沿所述加热器的轴线方向延伸。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述凸起的内壁面与所述凸出部的外壁面相贴合；和/或，
[0015]所述加热器的外壁面与所述承托机构的内壁面相贴合。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述加热间隙的高度为0.5
‑
1.5mm。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述加热器的上表面上设有支撑柱，所述支撑柱的上端位于所述加热间隙内，且所述支撑柱的上端与所述晶圆的下表面间隔设置，所述支撑柱用于支撑所述晶圆。
[0018]本专利技术另一专利技术实施例提供了一种镀膜设备，包括上述任一实施例所述的反应腔。
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的反应腔，包括本体、加热器、晶圆和承托机构，加热器、晶圆和承托机构均设于本体内；晶圆的边缘搭接在承托机构的承托部上，且承托部的下表面与加热器的上表面贴合，因此晶圆的边缘采用热传导的方式加热，而晶圆的中部区域的加热方式为加热器通过加热间隙进行热辐射，相比于现有的晶圆所有区域均是热辐射加热，本实施例中晶圆边缘由热辐射改为热传导的加热方式，热传导的传热效果更好，可以提高晶圆边缘区域的温度，进而缩小晶圆中心和边缘的温度差，提高晶圆的温度分布均匀性，提高晶圆沉积的质量，提高产能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]图1为本专利技术一个实施例提供的反应腔的示意图；
[0022]图2为本专利技术一个实施例提供的压力小于30torr时热传递效果与压力之间的关系图。
[0023]图标：1
‑
晶圆；2
‑
承托机构；21
‑
承托部；211
‑
定位销；3
‑
加热器；31
‑
凸出部；32
‑
支撑柱；33
‑
加热间隙。
具体实施方式
[0024]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]如图1所示，本专利技术一方面实施例提供了一种反应腔，包括：本体、加热器3、晶圆1和承托机构2，所述本体内形成容纳腔，所述加热器3、所述晶圆1和所述承托机构2均设于所述容纳腔内；所述承托机构2内部形成中空腔体，所述加热器3设于所述中空腔体内，所述承
托机构2上端设有承托部21，所述承托部21的下表面与所述加热器3的上表面相贴合，所述晶圆1的边缘搭接于所述承托部21上，所述晶圆1的下表面和所述加热器3的上表面之间形成加热间隙33。
[0026]申请人研究发现，一些技术中镀膜设备的反应腔包括加热器3和承托机构2，但是为了避免加热器3和承托机构2之间发生相对移动，进而导致晶圆1出现窜动的情况，在承托机构2和加热器3之间通过定位销211定位并连接，其中定位销211一部分插入承托机构2内，另一部分插入到加热器3内，在承托机构2和加热器3之间具有一定的间隙，同时晶圆1的中部和加热器3之间也具有一定的间隙，因此加热器3通过热辐射的方式对晶圆1的中部和边缘进行加热，存在晶圆1中部温度和边缘温度温差较大，晶圆1表面温度不均匀的问题，导致晶圆1上膜的沉积速率不均匀，进而导致膜的不均匀性，可能会导致膜的应力不均匀，甚至会出现膜破损、脱落的情况。
[0027]本申请中承托机构2上与晶圆1边缘进行搭接的承托部21和加热器3之间是贴合的，因此晶圆1边缘的加热方式由热辐射改为热传导，加热器3的热量通过承托部21传递给晶圆1边缘区域，而晶圆1内的中部区域仍然是热辐射的加热方式，承托机构2为导热材料制成的(例如陶瓷)，因此热传导的热量传递效率更高，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应腔，其特征在于，包括：本体、加热器(3)、晶圆(1)和承托机构(2)，所述本体内形成容纳腔，所述加热器(3)、所述晶圆(1)和所述承托机构(2)均设于所述容纳腔内；所述承托机构(2)内部形成中空腔体，所述加热器(3)设于所述中空腔体内，所述承托机构(2)上端设有承托部(21)，所述承托部(21)的下表面与所述加热器(3)的上表面相贴合；所述晶圆(1)搭接于所述承托部(21)上，所述晶圆(1)的下表面和所述加热器(3)的上表面之间形成加热间隙(33)。2.根据权利要求1所述的反应腔，其特征在于，所述承托机构(2)上设有定位件，所述加热器(3)上设有配合部，所述定位件与所述配合部配合以限制所述加热器(3)和所述承托机构(2)发生沿径向的相对移动。3.根据权利要求2所述的反应腔，其特征在于，所述定位件包括设于所述承托部(21)下表面的定位销(211)，所述配合部包括设于所述加热器(3)上表面的定位孔，所述定位销(211)插入所述定位孔内。4.根据权利要求3所述的反应腔，其特征在于，所述承托机构(2)呈筒状，所述承托部(21)包括所述承托机构(2)上端内壁的一圈凸起；所述凸起的下表面与所述加热器(3)的上表面相互贴合，所述定位销(211)一体成型于所述凸起的下表面。5.根据权利要求4所述的反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启辉，野沢俊久，吴凤丽，杨华龙，刘振，杨天奇，卜夺夺，张翔宇，高鹏飞，张恩慈，毕孝楠，刘润哲，
申请(专利权)人：拓荆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：