【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体工艺设备，具体涉及一种用于气相沉积工艺腔室的上衬环、下衬环、进气衬体和内衬，具体还涉及一种气相沉积工艺腔室及半导体工艺设备。
技术介绍
1、气相沉积工艺通常发生在半导体工艺设备的气相沉积工艺腔室中。气相沉积工艺是一种在晶圆上生长薄膜(例如硅基薄膜)的工艺。为了确保工艺效果，在进行气相沉积工艺时，需要确保晶圆的附近尽可能形成较为一致的工艺环境或尽可能减少工艺气体对气相沉积工艺腔室之内的构件产生不良影响。
2、但，相关技术涉及的气相沉积工艺腔室则较难实现。具体表现为相关技术涉及的气相沉积工艺腔室存在工艺质量不佳、维护成本较高和产能较低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的上衬环、下衬环、进气衬体和内衬，还公开一种气相沉积工艺腔室及半导体工艺设备，以解决
技术介绍
中所提及的气相沉积工艺腔室存在的工艺质量不佳、气相沉积工艺腔室的维护成本较高、产能较低等问题中至少一个问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的上衬环，所公开的上衬环包括第一环本体、第一导流件和第二导流件，其中：
4、所述第一导流件和所述第二导流件相对设置，且凸出于所述第一环本体的下端面，所述第一导流件的第一端和所述第二导流件的第一端均位于所述上衬环的进气侧，所述第一导流件的第二端和所述第二导流件的第二端均位于所述上衬环的排气侧，所述上衬环的进气侧和所
5、第二方面，本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的下衬环，所述下衬环包括第二环本体，所述第二环本体开设有传片口，所述第二环本体的外周壁开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于所述传片口的下方，所述下衬环的圆形内壁围成的圆形区域的面积为第一面积，所述环形凹槽的横截面积为第二面积，所述第一面积与所述第二面积的比值大于600。
6、第三方面，本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的内衬，所公开的内衬包括上文所述的上衬环和/或上文所述的下衬环。
7、第四方面，本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的内衬，所述内衬包括位于所述内衬的进气侧与所述内衬的排气侧之间，且相对设置的第一导流件和第二导流件，所述第一导流件的第一端和所述第二导流件的第一端均位于所述内衬的进气侧，所述第一导流件的第二端和所述第二导流件的第二端均位于所述内衬的排气侧，所述内衬的进气侧和所述内衬的排气侧为所述内衬相背的两侧，从所述进气侧至所述排气侧的方向上，所述第一导流件与所述第二导流件之间的距离逐渐减小，和/或，
8、所述内衬的外周壁开设有环形凹槽，所述环形凹槽位于所述内衬的传片口的下方，所述内衬的圆形内壁围成的圆形区域的面积为第一面积，所述环形凹槽的横截面积为第二面积，所述第一面积与所述第二面积的比值大于600。
9、第五方面，本专利技术实施例公开一种用于气相沉积工艺腔室的进气衬体，用于与上文所述的内衬的进气口对接，所述进气衬体开设有多个进气孔，所述多个进气孔在第一方向排列，且相互隔离，所述多个进气孔的贯通方向一致，所述第一方向与所述进气孔的贯通方向相垂直。
10、第六方面，本专利技术实施例公开一种气相沉积工艺腔室，所公开的气相沉积工艺腔室包括腔体以及设于所述腔体之内的内衬，所述内衬为上文所述的内衬。
11、第七方面，本专利技术实施例公开一种气相沉积工艺腔室，所公开的气相沉积工艺腔室包括腔体以及设于所述腔体之内的内衬，所述内衬为分体式结构，所述内衬包括上文所述的上衬环以及上文所述的下衬环。
12、第八方面，本专利技术实施例公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括传输腔室和上文所述的气相沉积工艺腔室，所述传输腔室与所述气相沉积工艺腔室相配合。
13、本专利技术采用的技术方案能够达到以下技术效果：
14、本申请实施例公开的技术方案通过对内衬进行结构设计，使得内衬包括相对的第一导流件和第二导流件，并使得第一导流件的第一端与第二导流件的第一端之间的距离，大于第一导流件的第二端与第二导流件的第二端之间的距离。此种结构能够使得第一导流件和第二导流件通过导流而使得工艺气体在内衬的排气侧被限制在较窄的区域内。在此过程中，随着工艺气体的消耗导致浓度的降低会由于第一导流件和第二导流件的作用，从而使得浓度较低的工艺气体被约束在较窄的区域而使得较窄的区域内的工艺气体的浓度得以提升。此种方式有利于工艺空间内邻近排气通道的区域中的工艺气体的浓度的提升，从而使得此区域的晶圆上的薄膜厚度得以保证，最终有利于晶圆的各个区域内沉积的薄膜的厚度趋于一致。
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1.一种用于气相沉积工艺腔室的上衬环，其特征在于，包括第一环本体(313)、第一导流件(311)和第二导流件(312)，其中：
2.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)以第一轴线为对称轴线对称分布，所述第一轴线为所述上衬环(31)沿所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧的方向延伸的中轴线。
3.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的材料均为石英材料。
4.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)的第一端与所述第二导流件(312)的第一端的距离为第一距离，所述第一导流件(311)的第二端与所述第二导流件(312)的第二端的距离为第二距离，其中：
5.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均包括朝着远离对方的方向凸出的弧形导流段(101)。
6.根据权利要求5所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)的内径与所
7.根据权利要求5所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)位于所述上衬环(31)的进气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述上衬环(31)的进气侧的一段之间的距离减小幅度为第一距离减小幅度，所述第一导流件(311)位于所述上衬环(31)的排气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述上衬环(31)的排气侧的一段之间的距离减小幅度为第二距离减小幅度，第一距离减小幅度小于第二距离减小幅度。
8.根据权利要求7所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均还包括分别与所述弧形导流段(101)两端连接的第一平直导流段(102)和第二平直导流段(103)，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均与所述上衬环(31)的圆形内壁相切，所述弧形导流段(101)外切于所述上衬环(31)的圆形内壁。
9.根据权利要求8所述的上衬环，其特征在于，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均相对于第一轴线倾斜，所述第一平直导流段(102)与所述第一轴线之间的夹角，小于所述第二平直导流段(103)与所述第一轴线之间的夹角，所述第一轴线为所述上衬环(31)自所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧方向延伸的中轴线。
10.根据权利要求9所述的上衬环，其特征在于，所述第一平直导流段(102)与所述第一轴线之间的夹角为3～10°，所述第二平直导流段(103)与所述第一轴线之间的夹角为10～20°。
11.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)的进气侧形成有进气缺口(301)，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)与所述第一环本体(313)形成所述进气缺口(301)。
12.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，自所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧的方向上，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的尺寸为350mm～400mm；和/或，
13.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)包括位于所述排气侧的挡板(314)，所述挡板(314)凸出于所述第一环本体(313)的下端面，且位于所述第一环本体(313)的外侧边缘，所述挡板(314)用于与下衬环(32)的外周壁的局部形成所述气相沉积工艺腔室的排气通道(03)的一部分。
14.一种用于气相沉积工艺腔室的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)包括第二环本体(321)，所述第二环本体(321)开设有传片口(306)，所述第二环本体(321)的外周壁开设有环形凹槽(302)，所述环形凹槽(302)位于所述传片口(306)的下方，所述下衬环(32)的圆形内壁围成的圆形区域的面积为第一面积，所述环形凹槽(302)的横截面积为第二面积，所述第一面积与所述第二面积的比值大于600。
15.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的内径范围为400mm-600mm，所述第一面积与所述第二面积的比值小于2000；
16.根据权利要求15所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的内径范围为400mm-600mm时，所述第一面积与所述第二面积的比值为1050-1350；
17.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述环形凹...
【技术特征摘要】
1.一种用于气相沉积工艺腔室的上衬环，其特征在于，包括第一环本体(313)、第一导流件(311)和第二导流件(312)，其中：
2.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)以第一轴线为对称轴线对称分布，所述第一轴线为所述上衬环(31)沿所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧的方向延伸的中轴线。
3.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的材料均为石英材料。
4.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)的第一端与所述第二导流件(312)的第一端的距离为第一距离，所述第一导流件(311)的第二端与所述第二导流件(312)的第二端的距离为第二距离，其中：
5.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均包括朝着远离对方的方向凸出的弧形导流段(101)。
6.根据权利要求5所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)的内径与所述弧形导流段(101)所在圆的直径之比大于或等于0.6，且小于或等于0.8。
7.根据权利要求5所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)位于所述上衬环(31)的进气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述上衬环(31)的进气侧的一段之间的距离减小幅度为第一距离减小幅度，所述第一导流件(311)位于所述上衬环(31)的排气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述上衬环(31)的排气侧的一段之间的距离减小幅度为第二距离减小幅度，第一距离减小幅度小于第二距离减小幅度。
8.根据权利要求7所述的上衬环，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均还包括分别与所述弧形导流段(101)两端连接的第一平直导流段(102)和第二平直导流段(103)，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均与所述上衬环(31)的圆形内壁相切，所述弧形导流段(101)外切于所述上衬环(31)的圆形内壁。
9.根据权利要求8所述的上衬环，其特征在于，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均相对于第一轴线倾斜，所述第一平直导流段(102)与所述第一轴线之间的夹角，小于所述第二平直导流段(103)与所述第一轴线之间的夹角，所述第一轴线为所述上衬环(31)自所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧方向延伸的中轴线。
10.根据权利要求9所述的上衬环，其特征在于，所述第一平直导流段(102)与所述第一轴线之间的夹角为3～10°，所述第二平直导流段(103)与所述第一轴线之间的夹角为10～20°。
11.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)的进气侧形成有进气缺口(301)，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)与所述第一环本体(313)形成所述进气缺口(301)。
12.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，自所述上衬环(31)的进气侧至所述上衬环(31)的排气侧的方向上，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的尺寸为350mm～400mm；和/或，
13.根据权利要求1所述的上衬环，其特征在于，所述上衬环(31)包括位于所述排气侧的挡板(314)，所述挡板(314)凸出于所述第一环本体(313)的下端面，且位于所述第一环本体(313)的外侧边缘，所述挡板(314)用于与下衬环(32)的外周壁的局部形成所述气相沉积工艺腔室的排气通道(03)的一部分。
14.一种用于气相沉积工艺腔室的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)包括第二环本体(321)，所述第二环本体(321)开设有传片口(306)，所述第二环本体(321)的外周壁开设有环形凹槽(302)，所述环形凹槽(302)位于所述传片口(306)的下方，所述下衬环(32)的圆形内壁围成的圆形区域的面积为第一面积，所述环形凹槽(302)的横截面积为第二面积，所述第一面积与所述第二面积的比值大于600。
15.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的内径范围为400mm-600mm，所述第一面积与所述第二面积的比值小于2000；
16.根据权利要求15所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的内径范围为400mm-600mm时，所述第一面积与所述第二面积的比值为1050-1350；
17.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述环形凹槽(302)用于通过环形装配缝隙与所述气相沉积工艺腔室的工艺空间(01)、进气通道(02)和排气通道(03)均连通，所述环形装配缝隙形成在所述下衬环(32)与所述气相沉积工艺腔室的腔体(10)之间。
18.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)还包括设于所述第二环本体(321)的顶端，且向所述第二环本体(321)的内侧延伸的环形凸缘(322)，所述环形凸缘(322)用于支撑环绕所述气相沉积工艺腔室的承载座(20)设置的预热环(70)。
19.根据权利要求18所述的下衬环，其特征在于，所述环形凸缘(322)的内侧边缘设有环形定位凹槽(305)，所述环形定位凹槽(305)用于与所述预热环(70)的边缘定位配合。
20.根据权利要求14所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的外周壁的靠近其排气侧的部位设有凹台(303)，所述凹台(303)用于与所述气相沉积工艺腔室的上衬环(31)之间形成所述气相沉积工艺腔室的排气通道(03)的至少一部分。
21.根据权利要求20所述的下衬环，其特征在于，所述下衬环(32)的一侧设有气体输送孔(304)，所述气体输送孔(304)自所述下衬环(32)的圆形内壁贯穿至所述下衬环(32)的外周壁，且位于所述凹台(303)的上方，并用于与所述排气通道(03)连通。
22.根据权利要求21所述的下衬环，其特征在于，所述凹台(303)为沿所述下衬环(32)的圆周方向延伸的弧形结构，所述气体输送孔(304)为多个，且多个所述气体输送孔(304)沿所述圆周方向间隔分布。
23.根据权利要求21或22所述的下衬环，其特征在于，所述气体输送孔(304)的流通面积在朝向靠近所述凹台(303)的方向上递减。
24.一种用于气相沉积工艺腔室的内衬，其特征在于，包括权利要求1-权利要求13中任一项所述的上衬环(31)和/或权利要求14-权利要求23中任一项所述的下衬环(32)。
25.根据权利要求24所述的内衬，其特征在于，所述上衬环(31)和所述下衬环(32)的位于所述内衬(30)的进气侧的端部之间形成进气口(021)。
26.根据权利要求24所述的内衬，其特征在于，所述上衬环(31)和所述下衬环(32)的位于所述内衬(30)的排气侧的端部之间形成排气口(0311)。
27.一种用于气相沉积工艺腔室的内衬，其特征在于，所述内衬(30)包括位于所述内衬(30)的进气侧与所述内衬(30)的排气侧之间，且相对设置的第一导流件(311)和第二导流件(312)，所述第一导流件(311)的第一端和所述第二导流件(312)的第一端均位于所述内衬(30)的进气侧，所述第一导流件(311)的第二端和所述第二导流件(312)的第二端均位于所述内衬(30)的排气侧，所述内衬(30)的进气侧和所述内衬(30)的排气侧为所述内衬(30)相背的两侧，从所述进气侧至所述排气侧的方向上，所述第一导流件(311)与所述第二导流件(312)之间的距离逐渐减小，和/或，
28.根据权利要求27所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)和第二导流件(312)以第一轴线为对称轴线对称分布，所述第一轴线为所述内衬(30)沿所述内衬(30)的进气侧至所述内衬(30)的排气侧的方向延伸的中轴线。
29.根据权利要求27所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的材料均为石英材料。
30.根据权利要求27所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)的第一端与所述第二导流件(312)的第一端的距离为第一距离，所述第一导流件(311)的第二端与所述第二导流件(312)的第二端的距离为第二距离，其中：
31.根据权利要求27所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均包括朝着远离对方的方向凸出的弧形导流段(101)。
32.根据权利要求31所述的内衬，其特征在于，所述内衬(30)的内径与所述弧形导流段(101)所在圆的直径之比大于或等于0.6，且小于或等于0.8。
33.根据权利要求31所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)位于所述内衬(30)的进气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述内衬(30)的进气侧的一段之间的距离减小幅度为第一距离减小幅度，所述第一导流件(311)位于所述内衬(30)的排气侧的一段与所述第二导流件(312)的位于所述内衬(30)的排气侧的一段之间的距离减小幅度为第二距离减小幅度，第一距离减小幅度小于第二距离减小幅度。
34.根据权利要求33所述的内衬，其特征在于，所述第一导流件(311)和所述第二导流件(312)的相对的内侧边缘均包括分别与所述弧形导流段(101)两端连接的第一平直导流段(102)和第二平直导流段(103)，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均与所述内衬(30)的圆形内壁相切，所述弧形导流段(101)外切于所述内衬(30)的圆形内壁。
35.根据权利要求34所述的内衬，其特征在于，所述第一平直导流段(102)和所述第二平直导流段(103)均相对于第一轴线倾斜，所述第一平直导流段(102)与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：康兴，周志文，王磊磊，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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