一种外延设备制造技术

本发明专利技术公开了一种外延设备，属于半导体设备技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种外延设备


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，尤其涉及一种外延设备
。

技术介绍

[0002]外延设备用于晶体的外延生长，其包括反应腔，晶体设于反应腔内与反应腔内的反应气体发生反应实现晶圆外延生长
。
根据工艺要求，反应腔内晶圆的支撑结构需要具备升降功能和旋转功能，其中，支撑结构升降功能用以实现晶圆取片，支撑结构旋转功能用以实现晶圆均匀的外延生长
。
[0003]相关技术中，为实现上述两种功能，设计了相互独立的升降石英轴和旋转石英轴，以分别实现支撑结构的升降和旋转功能
。
然而，升降石英轴和旋转石英轴组合的结构，容易产生以下问题：升降石英轴和旋转石英轴结构紧凑，以避免对反应腔内的反应气体流场和温度场产生影响，然而安装
、
调试以及维护等难度较大，结构相对较多且复杂，成本费用较高；二者之间可能会干涉，容易产生刮擦，产生颗粒，污染反应腔内晶圆，影响产品质量
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种外延设备，解决了结构复杂
、
成本高
、
安装
、
调试以及维护等难度较大的问题，能够提高产品质量
。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种外延设备，包括：
[0007]反应腔体；
[0008]基座和顶针，均设于所述反应腔体内，所述顶针能够穿过所述基座，且所述顶针能够一端抵接于所述反应腔体的底部，另一端凸出于所述基座，晶圆能够取放于所述顶针以及承载于所述基座；
[0009]驱动组件，包括升降驱动件和旋转驱动件，所述升降驱动件通过石英轴驱动所述基座，使所述基座沿竖直方向移动，所述旋转驱动件通过所述石英轴驱动所述基座，使所述基座绕平行于竖直方向的中心线转动
。
[0010]在一些可能的实施方式中，所述反应腔体内设有垫块，所述顶针抵接于所述垫块
。
[0011]在一些可能的实施方式中，所述顶针设于所述基座上，所述垫块和所述顶针分别设有多个，多个所述垫块和所述多个顶针分别间隔设置，所述外延设备还包括检测件，所述检测件用于检测所述基座的位置，所述检测件和所述驱动组件通讯连接，所述驱动组件驱动所述基座转动以使多个所述垫块和多个所述顶针一一对应
。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述垫块的周侧为平滑面
。
[0013]在一些可能的实施方式中，还包括磁流体密封件和转接件，所述石英轴通过所述转接件转动连接于所述磁流体密封件，所述石英轴和所述基座连接，所述旋转驱动件与所述转接件驱动连接，所述升降驱动件与所述磁流体密封件驱动连接
。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述旋转驱动件通过传动机构驱动所述转接件转动
。
[0015]在一些可能的实施方式中，还包括固定架和导向组件，所述磁流体密封件通过所述固定架连接于所述升降驱动件的输出端，所述升降驱动件驱动所述固定架沿所述导向组件移动
。
[0016]在一些可能的实施方式中，还包括连接腔体和波纹管，所述波纹管密封连接所述连接腔体和所述磁流体密封件，所述连接腔体和所述反应腔体密封连接，所述石英轴穿设于所述波纹管和所述连接腔体
。
[0017]在一些可能的实施方式中，还包括设于所述反应腔体内的支架，所述石英轴与所述支架连接，所述基座支撑于所述支架
。
[0018]在一些可能的实施方式中，所述反应腔体内设有保温件，所述顶针位于所述保温件的下方
。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术提供的一种外延设备，升降驱动组件驱动基座下降，使顶针一端抵接于反应腔体的底部，另一端凸出于基座，晶圆能够取放或承载于顶针；驱动组件驱动基座上升，使晶圆能够承载于基座
。
一方面，通过驱动基座下降的方式使得顶针承托晶圆，实现了取放晶圆的目的，使得晶圆的取放位置低于晶圆的反应位置，相较于晶圆的取放位置高于晶圆的反应位置，本方案降低了晶圆的取放位置，缩短了顶针的长度，由于在升降驱动件的驱动作用下使基座和顶针之间有相对移动，减小了基座和顶针之间的相对位移，从而减少了基座和顶针之间的相对磨损，避免由于磨损产生的杂质对反应腔内晶圆的外延质量产生影响，提高了晶圆外延质量
。
另一方面，驱动组件同时具备升降和转动基座的功能，相较于现有技术中分别设置升降石英轴和转动石英轴以分别驱动基座升降和转动，本方案通过设置一体化石英轴，简化了结构，降低了成本，且降低了安装
、
调试以及维护等难度，避免产生颗粒导致晶圆受到污染而影响产品质量
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的具体实施方式提供的外延设备的示意图；
[0022]图2是本专利技术的具体实施方式提供的机械手将晶圆取放于反应腔体的示意图；
[0023]图3是本专利技术的具体实施方式提供的驱动组件的示意图；
[0024]图4是本专利技术的具体实施方式提供的外延设备的剖视图；
[0025]图5是图4的
A
处放大图
。
[0026]图中：
[0027]1、
反应腔体；
110、
进出口；
2、
保温件；
3、
基座；
4、
顶针；
51、
升降驱动件；
52、
旋转驱动件；
6、
磁流体密封件；
61、
大径部；
62、
小径部；
7、
转接件；
71、
筒状部；
72、
法兰盘；
8、
石英轴；
9、
传动机构；
91、
主动齿轮；
92、
从动齿轮；
10、
固定架；
101、
横板；
1011、
安装槽；
1012、
通孔；
102、
竖板；
11、
导向组件；
111、
导轨；
112、
滑块；
12、
连接腔体；
13、
波纹管；
131、
管本体；
132、
上端板；
133、
下端板；
14、
支架；
15、
垫块；
16、
固定板；
17、
上密封圈；
18、
下密封圈；
19、
密封转接块；
191、
端板部；
192、
连接筒部；
20、
连接块；
21、
晶圆；
22、
机械手
。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种外延设备，其特征在于，包括：反应腔体
(1)
；基座
(3)
和顶针
(4)
，均设于所述反应腔体
(1)
内，所述顶针
(4)
能够穿过所述基座
(3)
，且所述顶针
(4)
能够一端抵接于所述反应腔体
(1)
的底部，另一端凸出于所述基座
(3)
，晶圆
(21)
能够取放于所述顶针
(4)
以及承载于所述基座
(3)
；驱动组件，包括升降驱动件
(51)
和旋转驱动件
(52)
，所述升降驱动件
(51)
通过石英轴
(8)
驱动所述基座
(3)
，使所述基座
(3)
沿竖直方向移动，所述旋转驱动件
(52)
通过所述石英轴
(8)
驱动所述基座
(3)
，使所述基座
(3)
绕平行于竖直方向的中心线转动
。2.
根据权利要求1所述的外延设备，其特征在于，所述反应腔体
(1)
内设有垫块
(15)
，所述顶针
(4)
抵接于所述垫块
(15)。3.
根据权利要求2所述的外延设备，其特征在于，所述顶针
(4)
设于所述基座
(3)
上，所述垫块
(15)
和所述顶针
(4)
分别设有多个，多个所述垫块
(15)
和多个所述顶针
(4)
分别间隔设置，所述外延设备还包括检测件，所述检测件用于检测所述基座
(3)
的位置，所述检测件和所述驱动组件通讯连接，所述驱动组件驱动所述基座
(3)
转动以使多个所述垫块
(15)
和多个所述顶针
(4)
一一对应
。4.
根据权利要求2所述的外延设备，其特征在于，所述垫块
(15)
的周侧为平滑面
。5.
根据权利要求1所述的外延设备，其特征在于，还包括磁流体密封件
(6)
和转接件
(7)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建伟，沈文杰，王明明，潘文博，张凌峰，朱雪伟，苏坤，
申请(专利权)人：浙江求是创芯半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：