外延生长装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种外延生长装置及设备，涉及外延片制造技术领域。该外延生长装置包括：外延生长腔室以及反光板；所述外延生长腔室包括石英钟罩；所述反光板嵌套于所述石英钟罩的底部；所述反光板的底部设置有多个通气孔。本发明专利技术实施例的外延生长装置，通过在外延生长腔室的底部设置所述反光板，对所述石英钟罩底部的热量进行聚集；通过在所述反光板的底部设置多个通孔，提高因所述反光板内侧与外侧的温差导致的气流流动的平缓性，提高热交换的速度，保证所述石英钟罩底部温度波动的均衡性，从而影响外延生长腔室内的温度，制造出厚度均匀、缺陷少的良好的外延片。缺陷少的良好的外延片。缺陷少的良好的外延片。

【技术实现步骤摘要】
外延生长装置及设备


[0001]本专利技术涉及外延片制造
，特别涉及一种外延生长装置及设备。

技术介绍

[0002]外延层的生长速率会随着温度的升高而加快，不均匀的生长速度会影响生产的外延片的平整度或者产生重排等结晶缺陷。外延生长腔的石英罩的底部一直处于热辐射的内测，在反光板和底部石英罩脖颈夹层处存在部分未经辐射的高温气体，该高温气体与反光板外侧存在温度差，导致局部热交换，从而引起气流流动，而这部分的局部热辐射无法通过控制布置在周围的灯的功率来进行控制。该局部的气流交换会造成局部的热传递差，形成局部温差，从而影响外延层生长的平稳性。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种外延生长装置及设备，能够降低外延生长腔室的石英钟罩底部的气流流动，以及局部热传递，从而保证石英钟罩底部温度波动的平稳性，制造出厚度均匀缺陷少的外延片。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术实施例提供一种外延生长装置，包括：
[0006]外延生长腔室以及反光板；
[0007]所述外延生长腔室包括石英钟罩；
[0008]所述反光板嵌套于所述石英钟罩的底部；
[0009]所述反光板的底部设置有多个通气孔。
[0010]进一步地，每个所述通气孔的直径相同。
[0011]进一步地，每个所述通气孔的直径不同。
[0012]进一步地，所述通气孔的直径为2mm
‑
10mm。
[0013]进一步地，所述多个通气孔在所述反光板的底部阵列分布；
[0014]在第一方向上，两个所述通气孔之间的第一距离为2mm
‑
10mm；
[0015]在第二方向上，两个所述通气孔之间的第二距离为2mm
‑
10mm；
[0016]所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0017]进一步地，所述反光板的材质为金属。
[0018]进一步地，所述反光板表面电镀有镍。
[0019]进一步地，所述反光板表面电镀有金。
[0020]进一步地，第一区域的底部与所述反光板底部的第三距离为5mm
‑
30mm，所述第一区域为所述多个通气孔分布的区域；
[0021]所述第三距离为所述第一区域的底部与所述反光板底部的最小垂直距离，且所述第三距离大于所述第一距离和所述第二距离。
[0022]本专利技术实施例还提供了一种外延生长设备，包括：
[0023]壳体以及如上所述的外延生长装置；
[0024]所述外延生长装置设置于所述壳体内部。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术实施例的外延生长装置，通过在外延生长腔室的底部设置所述反光板，对所述石英钟罩底部的热量进行聚集；通过在所述反光板的底部设置多个通孔，提高因所述反光板内侧与外侧的温差导致的气流流动的平缓性，提高热交换的速度，保证所述石英钟罩底部温度波动的均衡性，从而影响外延生长腔室内的温度，制造出厚度均匀、缺陷少的良好的外延片。
附图说明
[0027]图1表示本专利技术实施例的外延生长装置的结构示意图；
[0028]图2表示本专利技术实施例的外延生长装置底部的气流流动的示意图；
[0029]图3表示本专利技术实施例的通气孔在所述反光板上的分布示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
[0031]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0032]精准的温控系统和加热系统是好的外延工艺的必要条件。外延的工艺腔室是通过上灯组和下灯组两个灯组模块把热辐射传递到外延的生长腔室中，所述灯组模块包含灯、反射器和热辐射的冷却设备。
[0033]外延沉积过程需要对温度进行精确的控制。两个灯组模块会将辐射热传递到每个外延的工艺腔室。灯组模块安装在护罩之内，风机/热交换器的冷却空气通过反射器的槽吹过石英罩的顶部。然后热空气再被送到顶部的热交换器，并进行冷却。腔室内的温度是由上、下光学高温计进行测量的，这些高温计是用热电偶和一个特殊的剖面感应器进行校准的，控制方式可以采用闭环的比例、积分和微分(Proportional Integral Derivative，PID)控制系统进行热控制。
[0034]反光板用于将辐射能量集中到工艺腔室的特定位置。反光板分为内加热区和外加热区。可选地，下灯组模块的反光板的中心部分为锥形反光板，该锥形反光板将外灯区与内灯区隔离开来。
[0035]一实施例中，整个工艺腔室上灯组和下灯组共使用76盏灯泡对生长腔室进行加热。在上灯组模块中，有20盏灯泡向硅片中心散热，其余12盏灯泡向硅片外边缘散热。在下灯组模块中，12盏灯泡向硅片中心散热，其余32盏灯泡向硅片外缘散热。温度控制区域通过
调整区域之间的工艺参数中的功率比，可以实现对硅片的最佳温度控制。
[0036]本专利技术针对外延生长腔室的石英钟罩底部与反光板之间的夹层内存在未经辐射的高温气体，导致反光板的内侧与外侧存在温差，从而影响外延生长的平稳性的问题，提供一种外延生长装置及设备。
[0037]如图1所示，本专利技术实施例提供一种外延生长装置，包括：
[0038]外延生长腔室1以及反光板2；
[0039]所述外延生长腔室1包括石英钟罩11；
[0040]所述反光板2嵌套于所述石英钟罩11的底部；
[0041]所述反光板2的底部设置有多个通气孔21。
[0042]可选地，所述石英钟罩11底部要为硅片的旋转提供动力连接通道，所以底部石英钟罩为漏斗状，在所述石英钟罩的底部即为所述漏斗石英钟罩的脖颈，用于上部的硅片底座和底部旋转机构的连接。
[0043]本专利技术实施例中，嵌套于所述石英钟罩底部的反光板兼具了两种功能：第一，用于承载部分旋转机构的重量；第二，用于承担底部石英罩脖颈处的热辐射反射功能。
[0044]本专利技术实施例的外延生长装置，通过在所述反光板底部设置多个通气孔，能够提高因所述反光板内侧与外侧的温差导致的气流流动的平缓性，气流流动的示意图如图2所示。
[0045]本专利技术实施例的外延生长装置，通过在外延生长腔室的底部设置所述反光板，对所述石英钟罩底部的热量进行聚集；通过在所述反光板的底部设置多个通孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延生长装置，其特征在于，包括：外延生长腔室(1)以及反光板(2)；所述外延生长腔室(1)包括石英钟罩(11)；所述反光板(2)嵌套于所述石英钟罩(11)的底部；所述反光板(2)的底部设置有多个通气孔(21)。2.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，每个所述通气孔(21)的直径相同。3.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，每个所述通气孔(21)的直径不同。4.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述通气孔(21)的直径为2mm
‑
10mm。5.根据权利要求1所述的外延生长装置，其特征在于，所述多个通气孔(21)在所述反光板(2)的底部阵列分布；在第一方向上，相邻两个所述通气孔(21)之间的第一距离为2mm
‑
10mm；在第二方向上，相邻两个所述通气孔(21)之间的第二距离为...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾帅，牛景豪，
申请(专利权)人：西安奕斯伟硅片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：