一种外延片加工补液系统、加工设备技术方案

一种外延片加工补液系统及设有该补液系统的外延片加工设备，包括：腔室单元，其配置有用于外延层生长的腔室一、容置有液体的腔室二以及与所述腔室二连通的若干腔室三；管道单元，其包括连通所述腔室一与所述腔室二的管道一；连通所述腔室二与所述腔室三的管道二；当所述腔室一与所述腔室二连通时，其中一个所述腔室三与所述腔室二连通。本实用新型专利技术重新设计补液系统中的管道控制方式以及信号传递方式，实现管道上气阀的快速切换，缩短信号延迟时间；整个补液系统中管道气压值平稳且可控，最大限度地降低气体流量的波动和气压差的变化，提高外延层厚度加工的一致性，提高良品率。提高良品率。提高良品率。

【技术实现步骤摘要】
一种外延片加工补液系统、加工设备


[0001]本技术属于半导体器件加工
，尤其是涉及一种外延片加工补液系统及设有该补液系统的加工设备。

技术介绍

[0002]外延片作为半导体器件的主要材料，支撑着当代微电子产业的发展。微电子产业对外延片电阻率均匀性、厚度均匀性和缺陷密度等方面有着越来越严格的要求，以保证功率器件的耐压、耐击穿等电学性能；其中，外延片厚度的均匀性是整个外延片加工的基石。在外延片加工设备中，补液系统的控制是决定着硅片外延片制造的水平。补液系统的设定直接影响外延层的薄膜生长，腔内混合气体流量以及腔内气压稳定性的控制，是制备高质量外延薄膜生长的主要条件。
[0003]现有外延片加工设备中，设有硅源的配液桶通过加工设备上的监控单元对其内的液压进行监控，再通过加工设备通知其它辅助泵体控制气动阀再对配液桶内的混合液体进行调整，致使补液控制的时间缓冲较长，使得腔内气压在外延层生长的过程中极其不稳定，在对同一批次的晶圆片进行外延层生长时，外延层的厚度相差较大，产品一致性不好，重复性差。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种外延片加工补液系统及设有该补液系统的加工设备，通过中调整整体的补液进气系统的结构，解决了现有技术中因补液进气系统设计有问题导致加工出的外延片厚度不均匀、加工质量重复性差的技术问题。
[0005]为解决至少一个上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种外延片加工补液系统，包括：
[0007]腔室单元，其配置有用于外延层生长的腔室一、容置有液体的腔室二以及与所述腔室二连通的若干腔室三；
[0008]管道单元，其包括连通所述腔室一与所述腔室二的管道一；连通所述腔室二与所述腔室三的管道二；
[0009]当所述腔室一与所述腔室二连通时，其中一个所述腔室三与所述腔室二连通。
[0010]进一步的，所述管道一置于所述腔室二中的终端位置高于所有所述管道二置于所述腔室二中的终端位置。
[0011]进一步的，所述管道一置于所述腔室二中的终端位置位于所述腔室二中液面之上；
[0012]所有所述管道二置于所述腔室二中的终端位置均位于所述腔室二中的液面之内。
[0013]进一步的，在所述腔室二中还构置有液位传感器和温度传感器。
[0014]进一步的，还包括配置在所述管道一和每个所述管道二上的若干气阀的阀门单元，所述阀门单元包括用于进气或进液的所述气阀、以及用于泄压的所述气阀。
[0015]进一步的，所述管道一与所有所述管道二的泄压端连通于同一个管道三上。
[0016]进一步的，在所述管道一与所有所述管道二分别和所述管道三的连接段上均构置有用于泄压的所述气阀。
[0017]进一步的，还包括用于清洁置换所述腔室二中气体的腔室四，所述腔室四通过管道四与所述腔室二连通；
[0018]在所述管道一、所述管道三和所述管道四上均设有压力传感器。
[0019]进一步的，还包括控制单元，其包括主控制器和次控制器；
[0020]其中，所述主控制器通过电信号与所述腔室一连接；
[0021]所述腔室一通过电信号与所述主控制器连接；
[0022]所述腔室二、所有所述腔室三、以及所述腔室四均通过电信号与所述次控制器连接。
[0023]一种外延片加工设备，配置有如上任一项所述的补液系统。
[0024]采用本技术设计的一种外延片加工补液系统，本技术重新设计补液系统中的管道控制方式以及信号传递方式，实现管道上气阀的快速切换，缩短信号延迟时间；整个补液系统中管道气压值平稳且可控，最大限度地降低气体流量的波动和气压差的变化，提高外延层厚度加工的一致性，提高良品率。本技术还提出一种设有该补液系统的外延片加工设备。
附图说明
[0025]图1是本技术一实施例的一种外延片加工补液系统的结构示意图；
[0026]图2是本技术一实施例的控制单元的信号流程图；
[0027]图3是本技术一实施例的补液逻辑图。
[0028]图中：
[0029]10、腔室单元
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11、腔室一
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12、腔室二
[0030]13、第一腔室三
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14、第二腔室三
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15、腔室四
[0031]20、管道单元
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21、管道一
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22、第一管道二
[0032]23、第二管道二
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24、管道三
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25、管道四
[0033]30、控制单元
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31、主控制器
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32、次控制器
[0034]33、液位传感器
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34、温度传感器
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。
[0036]本实施例提出一种外延片加工补液系统，如图1所示，包括：腔室单元10、管道单元20、阀门单元和控制单元40，其中，
[0037]腔室单元10，其配置有用于在晶圆片的上端面上进行外延层生长的腔室一11；容置有用于制备外延层生长的生长气体的腔室二12，生长气体为三氯氢硅(SiHCl3)溶液和氢气(H2)的混合气体，因为在实际外延层生长的过程中，是氢气携带三氯氢硅溶液进入腔室一11中，通过高温热分解和还原反应使三氯氢硅生成硅(Si)，硅沉积在晶圆片衬底表面上形成一层硅单晶膜，因为原子间的引力使得该硅单晶膜附着在衬底上。还包括与腔室二12
连通且用于承载载体氢气源的第一腔室三13、与腔室二12连通且用于承载三氯氢硅原液的第二腔室三14、以及用于清洁置换腔室二12中的氢气气体的腔室四15。
[0038]管道单元20，其包括连通腔室一11与腔室二12的管道一21；连通腔室二12与第一腔室三13的第一管道二22、连通腔室二12与第二腔室三14的第二管道二23、以及连通腔室二12与腔室四15的管道四25；其中，管道一21、第一管道二22、第二管道二23和管道四25均与用于泄压通气的管道三24连通。
[0039]为了便于监控腔室二12中的液位高度和温度，在腔室二12中设有用于监控其液面位置高度的液位传感器33和用于监控溶液温度的温度传感器34，其中液位传感器33可用于监控腔室二12中的三氯氢硅溶液的高度是位于high位还是low位。当液位传感器33监控到三氯氢硅溶液是满液位时，即该液位处于饱和状态，则显示屏幕上显示为high信号，即无需补液。当液位传感器33监控到三氯氢硅溶液是低于需求液位时，则显示屏幕上显示low信号，则表示需要补充三氯氢硅溶液。液位传感器43和温度传感器44均通过电信号与次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外延片加工补液系统，其特征在于，包括：腔室单元，其配置有用于外延层生长的腔室一、容置有液体的腔室二以及与所述腔室二连通的若干腔室三；管道单元，其包括连通所述腔室一与所述腔室二的管道一；连通所述腔室二与所述腔室三的管道二；当所述腔室一与所述腔室二连通时，其中一个所述腔室三与所述腔室二连通。2.根据权利要求1所述的一种外延片加工补液系统，其特征在于，所述管道一置于所述腔室二中的终端位置高于所有所述管道二置于所述腔室二中的终端位置。3.根据权利要求2所述的一种外延片加工补液系统，其特征在于，所述管道一置于所述腔室二中的终端位置位于所述腔室二中液面之上；所有所述管道二置于所述腔室二中的终端位置均位于所述腔室二中的液面之内。4.根据权利要求1所述的一种外延片加工补液系统，其特征在于，在所述腔室二中还构置有液位传感器和温度传感器。5.根据权利要求1
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4任一项任一项所述的一种外延片加工补液系统，其特征在于，还包括配置在所述管道一和每个所述管道二上的若干气阀的阀门单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈渊凌，罗晖，谭永麟，孙晨光，王彦君，
申请(专利权)人：天津中环领先材料技术有限公司，
类型：新型
国别省市：