一种预热环和半导体加热设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种预热环和半导体加热设备，所述预热环包括：环体，所述环体包括内边缘及外边缘；所述环体还包括第一方向、第二方向，所述第一方向为沿着所述气体注入口和所述气体排出口延申的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向；所述预热环还包括突出部，所述突出部设置于环体的外边缘的在第二方向上的至少一侧。本实用新型专利技术提供的预热环可以降低吹扫气体上涌对第二路工艺气体的影响，从而提高薄膜沉积的均匀性。膜沉积的均匀性。膜沉积的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种预热环和半导体加热设备


[0001]本技术涉及半导体设备
，特别涉及一种预热环和半导体加热设备。

技术介绍

[0002]在半导体芯片制造业中，加热设备是在硅晶圆上形成薄膜的主要设备，常见的加热设备有CVD、外延设备等。待沉积的气态分子被提供给加热设备，通过化学反应在晶圆上形成该材料的薄膜。这种形成的薄膜可以为多晶的、非晶的或外延的。通常，这些工艺是在高温下进行的，以加速化学反应并产生高质量的薄膜。一些工艺，例如外延硅沉积，工艺温度在1200℃上下。
[0003]在外延设备中，为了保证晶圆上生成薄膜的均匀性，需要旋转基座，使温度更加平均，不仅如此，还要在基座的四周设置环形的预热环，帮助第一路工艺气体在基座的四周的热分布更加均匀，同时在第一路工艺气体的垂直方向通入第二路工艺气体，补偿基座旋转带来的流场的扰动。但是基座和预热环之间具有间隙，基座下方的吹扫气体会从间隙上涌至基座的四周，从而扰乱工艺气体，这在通入第二路工艺气体的地方尤其明显，气流的扰乱严重影响到了薄膜最终的沉积质量。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种预热环和半导体加热设备，能够提高薄膜沉积的均匀性。
[0005]为了达到上述目的，本技术提供一种预热环，用于半导体加热设备，所述半导体加热设备包括：反应腔、基座、预热环、气体注入口及气体排出口；所述基座设置于所述反应腔内，用于支撑晶圆；所述预热环围绕所述基座设置；所述气体注入口设置于反应腔一侧，用于通入第一路工艺气体；气体排出口设置于所述气体注入口的相对侧，用于排出第一路工艺气体，所述预热环包括：
[0006]环体，所述环体包括内边缘及外边缘；
[0007]所述环体还包括第一方向、第二方向，所述第一方向为沿着所述气体注入口和所述气体排出口延申的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向；
[0008]所述预热环还包括突出部，所述突出部设置于环体的外边缘的在第二方向上的至少一侧。
[0009]可选的，所述突出部设置于环体的外边缘的在第二方向上的两侧。
[0010]可选的，所述内边缘为圆形。
[0011]可选的，所述外边缘为圆形。
[0012]可选的，所述内边缘为椭圆形，所述内边缘的椭圆形的长轴沿着第一方向延申。
[0013]可选的，所述外边缘为椭圆形，所述外边缘的椭圆形的长轴沿着第一方向延申。
[0014]可选的，所述内边缘为椭圆形，所述内边缘的椭圆形的长轴沿着第二方向延申。
[0015]可选的，所述外边缘为椭圆形，所述外边缘的椭圆形的长轴沿着第二方向延申。
[0016]可选的，所述突出部的轮廓为圆弧形或多边形。
[0017]可选的，突出部占据预热环的所述外边缘的1/4至1/3。
[0018]可选的，所述预热环的材质为碳化硅、涂覆碳化硅的石墨中的任一种。
[0019]本技术还提供一种半导体加热设备，包括：
[0020]反应腔、基座、预热环、气体注入口及气体排出口；
[0021]所述基座设置于所述反应腔内，用于支撑晶圆；
[0022]所述预热环为上述的预热环，且围绕所述基座设置；
[0023]所述气体注入口设置于反应腔一侧，用于通入第一路工艺气体；
[0024]所述气体排出口设置于所述气体注入口的相对侧，用于排出第一路工艺气体。
[0025]可选的，还包括从第二方向通入的第二路工艺气体。
[0026]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0027]1)本技术通过在预热环上设置突出部，可以很好的抑制吹扫气体从间隙处上涌，影响第二路工艺气体，从而实现良好的薄膜沉积质量；
[0028]2)本技术通过将预热环的内边缘和外边缘均设置成椭圆形，更好地减小了需要抑制处的间隙。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术技术方案，下面将对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技术的一个实施例，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他的附图：
[0030]图1为本技术的半导体加热设备的剖面示意图；
[0031]图2为本技术的预热环的示意图；
[0032]图3为本技术的又一预热环的示意图；
[0033]图4为本技术的又一预热环的示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0035]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。
[0036]需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0037]图1是本技术的半导体加热设备的横截面示意图，所述半导体加热设备可以
是外延设备、CVD设备。
[0038]如图1所示，所述半导体加热设备包括反应腔，所述反应腔内设置有用于承载晶圆104的基座105；反应腔的顶部以及底部均设置有加热组件101、测温仪102。所述反应腔包括上内衬100、下内衬112、上穹顶116、下穹顶108、侧壁、上法兰103和下法兰107，所述上内衬100、下内衬112均为石英制成的环体，分别设置在上穹顶108、下穹顶116内侧；所述上内衬100设置在下内衬112之上，并在上、下内衬的侧方开设有供第一路工艺气体114通过的气体注入口113和与气体注入口113相对的气体排出口106，所述上穹顶116与上法兰103连接，通过上法兰103将上穹顶116固定在侧壁之上；下穹顶108与下法兰107连接，通过下法兰107将下穹顶108固定在侧壁下方。上穹顶116、下穹顶108为石英制成，所述各加热组件101发射的红外光穿透上穹顶116、下穹顶108进入反应腔内以热辐射方式提供加热能量。所述基座105下方设有旋转支撑轴109、支撑支架110和销111，所述旋转支撑轴109用于支撑基座105旋转和升降，所述支撑支架110用于在旋转支撑轴109下降时支撑所述销111，从而在传输晶圆104时将晶圆104与基座105分离。所述测温仪102设置在反应腔的顶部和底部，用于监控晶圆104顶部和底部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预热环，用于半导体加热设备，所述半导体加热设备包括：反应腔、基座、预热环、气体注入口及气体排出口；所述基座设置于所述反应腔内，用于支撑晶圆；所述预热环围绕所述基座设置；所述气体注入口设置于反应腔一侧，用于通入第一路工艺气体；气体排出口设置于所述气体注入口的相对侧，用于排出第一路工艺气体，其特征在于，所述预热环包括：环体，所述环体包括内边缘及外边缘；所述环体还包括第一方向、第二方向，所述第一方向为沿着所述气体注入口和所述气体排出口延申的方向，第二方向为垂直于第一方向的方向；所述预热环还包括突出部，所述突出部设置于环体的外边缘的在第二方向上的至少一侧。2.如权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述突出部设置于环体的外边缘的在第二方向上的两侧。3.如权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述内边缘为圆形。4.如权利要求3所述的预热环，其特征在于，所述外边缘为圆形。5.如权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述内边缘为椭圆形，所述内边缘的椭圆形的长轴沿着第一方向延申。6.如权利要求5所述的预热环，其特征在于，所述外边缘为椭圆形，所述外边缘的椭圆形的长轴沿着第一方向延申。7.如权利要求1所述的预热环...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏波，王伟，
申请(专利权)人：江苏天芯微半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：