CN109306467B - 气相生长装置及气相生长方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种气相生长装置及气相生长方法，所述气相生长装置内部包括用于载置一基底(例如硅晶片)的衬托器，衬托器底部具有多个顶杆孔，另外所述气相生长装置还包括可沿所述顶杆孔升降的多个顶杆，顶杆中形成有用于通入吹扫气体的空心通道，此外，所述气相生长装置还包括用于通入工艺气体的第一进气口以及用于通入吹扫气体的第二进气口。在气相生长过程中，所述空心通道与顶杆孔互相连通，向所述顶杆内的空心通道通入一吹扫气体，吹扫气体对顶杆孔附近的其他气体例如工艺气体具有阻挡作用，因而减少或避免了工艺气体从顶杆孔与顶杆之间的间隙到达所述基底的背面，可以提高气相生长所得到的例如外延晶片的平坦度。

Description

气相生长装置及气相生长方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及一种气相生长装置及一种气相生长方法。
背景技术
近年来，外延(epitaxial)层形成在一基底例如硅晶片(wafer)表面上的外延晶片，被广泛地用作MOS(MetalOxideSemiconductor，金属氧化物半导体)器件制作过程中。这些外延晶片改进了MOS器件栅氧化膜的成品率，并具有例如降低寄生电容、防止软错误、改进吸杂性能以及改进机械强度之类的优越特性。
近年来，已经开发出能够在直径为300mm甚至更大尺寸的硅晶片上进行外延生长工艺的外延生长设备。并且，为了最大化的利用外延晶片，要求外延晶片具有非常平坦和相互平行的表面(正面和背面相互平行)。随着集成电路工艺特征尺寸(criticaldimension，CD)的降低，图案化之前的外延晶片的纳米形貌在集成电路制作中愈加重要。
在硅晶片上生长外延层的一种方法为气相生长法，即利用工艺气体在硅晶片上进行气相反应以便生长出外延层。然而，申请人研究发现，利用传统的气相生长装置进行气相生长后，外延晶片的平坦度不理想。
发明内容
本发明的目的是解决外延晶片的平坦度较差的问题。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种气相生长装置。所述气相生长装置包括如下结构：
一衬托器，包括一底部和包围所述底部的侧部，所述底部和侧部限定有用以载置一基底的凹坑，所述衬托器上还形成有多个贯穿所述底部的顶杆孔；
可沿所述顶杆孔升降并具有一最低位置的顶杆，所述顶杆中形成有用于通入吹扫气体的空心通道；
用于通入工艺气体的第一进气口；以及
用于通入吹扫气体的第二进气口，所述吹扫气体经由所述第二进气口和所述空心通道通入至所述顶杆孔内。
可选的，所述空心通道包括第一空心通道和多个第二空心通道，所述第一空心通道沿所述顶杆的轴向延伸，所述多个第二空心通道与所述第一空心通道连通，且所述多个第二空心通道的开口在所述顶杆处于最低位置时朝向所述顶杆孔的侧壁。
可选的，多个所述第二空心通道以所述第一空心通道为中心呈放射状均匀分布。多个所述第二空心通道分布于同一水平面上。所述第二空心通道为条形直孔或弧形孔。
可选的，所述气相生长装置还包括排气口，用于向所述气相生长装置外部排出气体。
可选的，所述气相生长装置还包括导引管道，所述吹扫气体经由所述导引管道通入所述空心通道中。
另一方面，本发明还提供了一种气相生长方法，使用上述的气相生长装置，包括如下步骤：
将一基底载置于所述衬托器中；
通过第一进气口向所述气相生长装置通入用于在所述基底上形成预定膜层的工艺气体，以及，通过第二进气口和空心通道向所述顶杆孔通入吹扫气体。
可选的，将所述吹扫气体以20PSI至50PSI范围内的压力通入所述第一空心通道。
可选的，所述工艺气体包括源气体和载气。所述吹扫气体与所述载气为同一种气体。
可选的，同时通入所述工艺气体和所述吹扫气体。停止通入工艺气体之后，继续通入一预定时间的吹扫气体。
使用本发明提供的气相生长装置及气相生长方法，在气相生长过程中，顶杆处于最低位置，通过第一进气口向在所述衬托器上载置的基底例如晶片的上表面通入用于气相生长的工艺气体时，另外通过第二进气口将所述吹扫气体经由所述顶杆中的空心通道通入顶杆孔中，吹扫气体对顶杆孔具有吹扫作用，这样一来，从所述顶杆孔和顶杆之间的间隙流向晶片背面的工艺气体就被阻挡(blockaway)。使用本发明提供的气相生长装置及气相生长方法，可以提高气相生长所形成的例如外延晶片的平坦度。
附图说明
图1是一种气相生长装置的剖面示意图。
图2是本发明实施例一种气相生长装置的剖面示意图。
图3为在图2中顶杆孔附近区域的剖面示意图。
图4是本发明实施例一种气相生长装置的顶杆在图2中从基底方向的俯视示意图。
附图标记说明：
1-中心转轴；
2-支持臂；
3-顶杆孔附近区域；
10、30-反应室；
100、300-晶片；
11、31-衬托器；
11a、31a-衬托器的底部；
11b、31b-衬托器的侧部；
31c-支撑部；
12、32-顶杆孔；
13、33-顶杆；
100a、300a-晶片正面；
100b、300b-晶片背面；
14、34-加热装置；
15-进气口；
35-第一进气口；
37-第二进气口；
16、36-排气口；
101、301-外延层；
102-顶杆斑；
330-空心通道；
331-入口；
332-第一空心通道；
333-第二空心通道；
20-工艺气体；
21-吹扫气体。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的一种用于气相生长的衬托器及气相生长方法作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，本发明完全不局限于下面的实施例，另外附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。图中本发明的实施例的构件若与其他图标中的构件相同，虽然在所有图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使图标的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同的构件的标号标于每一图中。
图1是一种气相生长装置的剖面示意图，所述气相生长装置借助于顶杆(liftpin)进行基底传输。所述基底例如为一晶片100。所述气相生长装置包括一反应室10，衬托器11安装于反应室10内，衬托器11具有一底部11a和一侧部11b，底部11a和侧部11b共同限定一用于载置晶片100的凹坑，待进行气相生长的晶片100置于此凹坑内，并且，晶片100具有一待气相生长的正面100a和与之相对的背面100b。另外，在衬托器11上设置有若干个贯穿所述底部11a的顶杆孔12，设置于反应室10内的若干个顶杆13穿过所述顶杆孔12，并且可以在垂直于底部11a平面方向上进行升降动作(即可上升或下降)。
在气相生长过程中，通过分别位于反应室10的上部和下部的两个加热装置14对衬托器11和晶片100进行加热并保持一定温度，另外从进气口15向反应室10内导入工艺气体20，供给到晶片100的上表面100a，因高温而分解了的工艺气体20在晶片100的上表面100a上累积，并进行气相生长；气相生长结束后，在晶片100的表面100a形成一预定厚度的外延层101，剩余气体被排气口16排出到反应室10的外部。
申请人研究发现，在利用如图1所示的气相生长装置的进行气相生长的工艺中，从进气口15进入反应室10的工艺气体20(如图1中虚线实心箭头所示)，由于负压作用，会经由反应室10与衬托器11之间的空隙，流动到衬托器11凹坑的下表面一侧(如图1中粗虚线实心箭头所示)，另外由于在衬托器11上的顶杆孔12与顶杆13之间存在间隙(gap)，流动到衬托器11凹坑下表面一侧的工艺气体20会从此间隙到达晶片100的背面100b，在一定温度下，在晶片100的背面100b对应顶杆孔12尤其是对应顶杆孔12与顶杆13之间的间隙的位置沉积形成类似管状(tube-like)的顶杆斑102(pinmark)。这些在晶片100背面100b形成的顶杆斑102，会破坏晶片100的背面100b的纳米形貌，使所形成的外延晶片的整体形貌恶化。
发明人利用晶圆几何形状测量系统(KLAWaferSight)测量利用如图1所示的气相生长装置得到的外延晶片正面的SFQR(Siteflatnessfront least-squaresrange，部位正面最小二乘焦平面，用于评估晶片的平坦度)值，研究发现，对应于背面为顶杆孔的位置，SFQR值较大，导致整个外延晶片的平坦度较差。
基于上述研究，本实施例提供了一种气相生长装置以及气相生长方法，所述气相生长装置内包括可沿顶杆孔升降并具有一最低位置的顶杆，所述顶杆中形成有用于通入吹扫气体的空心通道，通过气相生长装置上的第一进气口向基底(本实施例中为晶片300)待气相生长一预定膜层的表面通入一工艺气体时，另外将所述吹扫气体，通过第二进气口经由所述空心通道通入对应顶杆孔内，进入空心通道的吹扫气体对顶杆孔内部具有吹扫作用，这样一来，位于衬托器下方的工艺气体如果要从顶杆孔和顶杆之间的间隙流向基底的背面时，就被从所述空心通道向顶杆孔内吹出的吹扫气体阻挡，因而可以减少或避免工艺气体在晶片背面形成顶杆斑的问题，使用本发明提供的气相生长装置及气相生长方法，可以提高气相生长形成的例如外延晶片的平坦度。
下面结合图2详细介绍本发明实施例的气相生长装置。
图2是本发明实施例一种气相生长装置的剖面示意图，所述气相生长装置借助于顶杆(liftpin)进行基底传输。如图2所示，所述气相生长装置具有一反应室30。衬托器31置于反应室30内用以载置一基底，本实施例中基底为一晶片300。所述衬托器31包括一底部31a以及包围底部31a的侧部31b，所述侧部31b与底部31a共同限定形成用以载置晶片300的凹坑。
由于衬托器31(本实施例中具体指其侧部31b的下方边沿部分)与连接到中心转轴1的支持臂2接合，中心转轴1可被驱动旋转，从而带动衬托器31在气相生长过程中可被旋转。
此外，在衬托器31上还形成有支撑部31c，用来通过与晶片300外围的表面接触、线接触或点接触而支持和/或限制半导体晶片300。本实施例中，支撑部31c位于衬托器31的底部31a和侧部31b之间，由侧部31b向底部31a方向延伸构成，并呈台阶状。本领域技术人员应该理解，所述支撑部31c上还可以设置有限位部件，例如一卡位装置或者压条等，以将晶片300固定在衬托器31的凹坑内并限制其移动，以防止在气相生长过程中因气体的流动引起晶片300位置的变化，但本发明不限于此。
载置于所述凹坑形状的衬托器31的晶片300具有一待形成外延层301的上表面300a以及与所述上表面300a相对的下表面300b，其中，下表面300b靠近所述底部31a，上表面300a背离底部31a。
本发明对晶片300的类型没有限制。例如，可以采用硅晶片、砷化镓晶片、SOI(绝缘体上覆硅晶片)或者选择性生长的外延晶片。本实施例中，所用的晶片300例如为直径200mm或300mm的P型硅圆形单晶片。
衬托器31的尺寸可以根据晶片300的直径以适当的方式改变。例如，衬托器31在载置晶片300之后，最好使得晶片300的外边沿与侧部31b的内边沿之间具有约为1-10mm的间隙。支撑部31c的上表面到侧部31b的上表面的高度差，基本上与晶片300的厚度相同。
此外，对应于一个衬托器31通常只载置一个半导体晶片300，并且至少借助于三个顶杆33对载置于衬托器31上的晶片300进行传输。所述衬托器31的底部31a形成有与顶杆33数目相对应的顶杆孔32，顶杆孔32在底部31a的平面内例如是均匀分布，本实施例中是以120度的间隔设置。多个顶杆33可以以大致同时和相同的幅度在顶杆孔32内进行升降动作，当顶杆33在顶杆孔32内上升的时候，与晶片300的下表面300b接触，以便支撑晶片300进行从衬托器31上抬起或载置于衬托器31的动作。为了使顶杆33在顶杆孔32内进行顺畅的运动，顶杆孔32的孔径大于顶杆33的直径，从而使顶杆孔32与顶杆33之间具有间隙。
此处需要说明的是，顶杆33在顶杆孔32内可以进行升降运动，并且在气相生长过程中，顶杆33处于其升降范围内的最低位置。在此最低位置，顶杆33靠近上方的一部分伸入顶杆孔32中，如图2所示。本实施例主要描述的是顶杆33处于气相生长过程中即此最低位置时的气相生长装置的情况(下同)。
所述反应室30上配置有用来加热衬托器31和晶片300的加热装置34，加热装置34可以是卤素灯、红外灯等。加热装置34的位置和加热方式可以利用本领域公知的方法，本发明对此不做限定。
另外需要说明的是，本实施例中气相生长装置还应该包括位于反应室30外部的传输装置(未示出)，以便使晶片300输出或输出反应室30，在反应室30上应包括一可打开或关闭的腔门(未示出)，以方便所述传输装置将晶片300输入或输出反应室30。
所述气相生长装置的反应室30还具有若干个第一进气口35和若干个排气口36。本实施例中，反应室30具有一个第一进气口35和一个排气口36，该第一进气口35和排气口36彼此面对位于反应室30上且位于衬托器31的两侧。第一进气口35用于向反应室30通入用以形成外延层301的包括源气体和载气的工艺气体20。用于形成外延层301的源气体例如是SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3或SiCl4之类的气体，而H2(氢气)或惰性气体可以被用作载气，载气主要起稀释源气体的作用，所述工艺气体20内还可以包括微量的掺杂剂气体，例如B2H4。本实施例中源气体例如是SiHCl3(三氯氢硅，亦称TCS)，载气例如是H2。主要由载气和源气体形成的混合有微量掺杂剂的工艺气体20从第一进气口35被输送，并且设计以平行于晶片300的表面300a(沿水平方向)而流动。在一定温度下，提供的工艺气体20在通过晶片300的表面300a上方以生长外延层301后，被排气口36排出到反应室30外面，所述第一进气口35和排气口36也可根据反应室30内的压强的要求而选择合适的条件通入或者排出气体。
但是，发明人发现，若不进行规避，通过第一进气口35进入反应室30的工艺气体20不止在晶片300的表面300a上方水平流动，一部分工艺气体20会流动到衬托器31下方。由于顶杆孔32和顶杆33之间留有间隙，则一部分工艺气体20可能会从此间隙向上流动到达晶片300的背面300b，发生与正面300a的气相生长反应相似的沉积过程，导致在晶片300背面300b对应于顶杆孔32的位置形成顶杆斑。
为此，本实施例在反应室30的进气口侧另设置第二进气口37，并且在顶杆33上设置一入口331，所述入口331与第二进气口37之间例如通过设置一导引管道(未示出)连接，从而构成一气体通路。入口331的位置可以设置在处于衬托器下方的顶杆33的截面上，也可以位于顶杆33的侧表面上，入口331的形状可以是圆形或方形，但本发明不限于此。
另外，本实施例在顶杆33中设置一空心通道330，空心通道330通过入口331、导引管道(未示出)与第二进气口37连通，并且空心通道330在顶杆33的侧面的开口位于顶杆孔32内。所述空心通道330包括第一空心通道332和多个第二空心通道333，所述第一空心通道332沿所述顶杆33的轴向延伸，本实施例中，第一空心通道332位于顶杆33内部，但并不完全贯通所述顶杆33，而是与开口朝向所述顶杆孔32侧壁的第二空心通道333互相连通，并且第一空心通道332和第二空心通道333均为条状且互相垂直。在本发明的其他实施例中，第一空心通道332也可以贯通顶杆33靠近晶片300的一端，并且与开口朝向所述顶杆孔32侧壁的第二空心通道333互相连通，或者第一空心通道332和第二空心通道333形成一钝角，但本发明不限于此。
图3为图2中顶杆孔32附近区域3的剖面示意图。
结合图2和图3所示，在晶片300上表面300a进行气相生长过程中，工艺气体20流过晶片300的上表面300a。另外，部分工艺气体20还可能流动到衬托器31的下方。本实施例中，在气相生长过程中由第二进气口37通过多个导引管道(未示出)、多个入口331、多个第一空心通道332以及多个第二空心通道333向多个顶杆孔32通入吹扫气体21(如图2和图3中虚线空心箭头所示)，通过多个第二空心通道333从多个顶杆孔32吹出的吹扫气体21在多个顶杆孔32内形成气流，尤其包括平行于衬托器31的底部31a平面方向的气流，对于从下方顶杆孔32与顶杆33之间的间隙流动上升的工艺气体20形成阻挡作用，避免工艺气体20由此间隙到达晶片300的背面300b。
如图3所示，本实施例中，第一空心通道332与顶杆33的轴线中心线重合，在本发明的其他实施例中，第一空心通道332也可以不与顶杆33的轴线中心线重合，第一空心通道332可以是沿顶杆33轴线以直线或者螺旋路线延伸，并且通过第二空心通道332与顶杆孔32互相连通，此外多个第二空心通道333也可以是连通第一空心通道332和顶杆孔32的弧形孔，多个第二空心通道333也可以不处于同一水平面内，但本发明不限于此。
图4是本发明实施例一种气相生长装置的顶杆33在图2中从基底(本实施例中为晶片300)方向的俯视示意图。本实施例中，在一个顶杆33内形成的与第一空心通道332连通的第二空心通道333为八条，多个所述第二空心通道333为条形直孔，以所述第一空心通道332为中心呈放射状均匀分布。多个所述第二空心通道333分布于同一水平面上，结合图3和图4所示，第二空心通道333垂直于衬托器31的底部31a平面，从第二空心通道332向顶杆孔32喷出的吹扫气体21可以是朝多个方向吹扫，从而从各个方向阻挡衬托器31下方的工艺气体20到达晶片300的背面300a。
本实施例还介绍一种气相生长的方法，利用上述气相生长装置。
如图2和图3所示，所述方法包括：
步骤1，将一基底(本实施例中为晶片300)载置于所述衬托器31。
具体的，在对气相生长装置的反应室30进行预处理以及抽真空之后，利用传输装置(未示出)将晶片300传输到反应室30内部。本实施例借助于顶杆33进一步载置晶片300。例如首先使顶杆33上升，将置于传输装置上的晶片300顶起，接着传输装置退回，随之顶杆33下降，晶片300被放置在衬托器31上，但本发明不限于此。
优选方案中，在所述衬托器31的底部31a和侧部31b之间还设置有支撑部31c，用来通过与晶片300外围的表面接触、线接触、或点接触而支持和/或限制晶片300。
需要指出的是，根据具体气相生长的条件和晶片300的特点，在步骤1之前还可以增加其他的若干步骤，例如在将晶片300传输进入反应室30之前，对衬托器31表面进行清洁，或者根据晶片300的情况对其进行预处理，另外晶片300的背面300b若有保护膜，可根据需要先去除保护膜之后再进行气相生长，还比如在气相生长之前可对晶片300在一定的高温下进行一烘烤处理。
步骤2，通过第一进气口35向反应室30通入用于在基底(本实施例中为晶片300)上形成预定膜层的工艺气体20，以及，通过第二进气口37和空心通道330向所述顶杆孔33通入吹扫气体21。
工艺气体20包括例如SiH4、SiH2Cl2、SiHCl3或SiCl4之类的源气体，以及例如H2(氢气)或惰性气体组成的起稀释作用的载气，另外还可以加入少量的掺杂气体。混合气体形成的工艺气体20可以从一个第一进气口35进入反应室30，也可以分多个第一进气口35进入反应室30。
本实施例中从第一进气口35通入反应室30内的是由硅源气体(SiHCl3)和硼源气体(B2H2)在载气(氢气)中被稀释的混合气体形成的工艺气体20，以20PSI至50PSI范围内的压力被送入到反应室30，使其流动到晶片300的上表面300a，在大约1070℃的气相生长温度下，在晶片300的正面300a上形成外延层301。
另外，通过反应室30的第二进气口37向位于顶杆33中的空心通道330通入一吹扫气体21，本实施例中吹扫气体21优选与工艺气体20中的载气相同，同样为氢气。优选方案中，向反应室30内从第一进气口35通入工艺气体20的同时从第二进气口37通入吹扫气体21。
由本实施例上述对气相生长装置的描述可知，第二进气口37与位于顶杆33上的入口331可以通过导引管道(未示出)连通，使得从第二进气口37进入的载气进入空心通道330传输。具体的，空心通道330包括第一空心通道332和多个第二空心通道333，所述第一空心通道332沿所述顶杆33的轴向延伸，所述多个第二空心通道333与所述第一空心通道332连通，且所述多个第二空心通道333的开口在顶杆33处于升降范围内的最低位置时朝向所述顶杆孔32的侧壁。
这样，从第一进气口35进入的工艺气体20即使流动到衬托器31下方，当这部分工艺气体20在通过顶杆孔32与顶杆33之间的间隙向晶片300背面300b流动时，会被由衬托器31底部31a中的空心通道310a向顶杆孔32吹出的吹扫气体21阻挡(即吹散)，使得工艺气体20不会到达晶片300的背面300b，减少或避免了在晶片300的背面300b沉积而破坏所形成的外延晶片的形貌。
优选方案中，第一空心通道332和第二空心通道333在顶杆33内的设置如图3和图4所示，所述第一空心通道332位于顶杆33轴向的中心线上，而第二空心通道333垂直于顶杆33的轴向，通向顶杆孔32。
为了更好的使吹扫气体21达到阻挡工艺气体20的目的，优选的从第二进气口37进入的吹扫气体21保持一特定压力，以更好的使吹扫气体21到达多个第二空心通道333和顶杆孔32，并且满足阻挡衬托器31下方的工艺气体20到达晶片300背面300a的作用。
本实施例中从第二进气口37通入的吹扫气体21大致处于20PSI至100PSI范围内的一压力值。这是因为，当从第二进气口37进入衬托器31底部31a内部的空心通道310a的吹扫气体21压力太小时，吹扫气体21因而不能有效的流动到每一个顶杆孔32内，对衬托器31下方的工艺气体20起不到有效的阻挡作用；当压力过大时，吹扫气体21的吹扫效率很高，但反应室30内的吹扫气体21和工艺气体20不能以恰当的方式从排气口36释放，较多的吹扫气体21或载气易到达晶片300的正面300a，对外延层301的形成不利。
随着在晶片300的正面300a流过的工艺气体20不断经过分解反应，在晶片300的表面300a形成了外延层301，当达到所要求的外延层301之后，停止气相生长过程，并且停止通入工艺气体20以及吹扫气体21。本实施例中，在停止通入工艺气体20之后经过一预定时间例如10秒的延迟，再停止通入吹扫气体21，以便更好的保证工艺气体20难以到达晶片300的背面300b。优选方案中，停止通入工艺气体20和吹扫气体21后，反应室30内剩余的气体通过排气口36被排出反应室30。
最后，经过冷却，正面300a上覆盖外延层301的晶片300，通过传输装置传送出反应室30外。具体的，在衬托器31上的晶片300为可活动状态时(未限制或已解除限制)，反应室30内充入一惰性气体使得反应室30内外气压相等后，顶杆33上升，使晶片300脱离衬托器31，随后传输装置进入获取晶片300，顶杆32下降至最低位置(即气相生长时状态)，由传输装置将晶片300传输到反应室30外面，但本发明不限于此。
以上步骤，仅是对在晶片300上气相生长形成外延层301的过程的简单描述，在实际的气相生长装置的反应室30和气相生长过程中，可包括其他部件及步骤，以便实现其他额外功能或优化之目的。例如衬托器31在反应室30内或可升降运动，可以与顶杆33以及传输装置共同完成晶片300在反应室30内的动作等。
此外，需要指出的是，本实施例侧重描述的是在所述气相生长装置中进行气相生长的简要过程，实际过程中还包括在气相生长之前晶片300被传输入反应室30，以及气相生长完成之后晶片300被传输出反应室30的阶段，在相应的阶段，顶杆33会离开最低位置并进行升降动作，以便借用顶杆33支撑晶片300的背面300b，此时通常并不涉及气相生长过程，也即不会有形成顶杆斑的问题，因此本实施例主要针对气相生长过程中顶杆33处于升降运动中的最低位置的方案做了描述。本领域技术人员在不违背本发明内涵的情况下，对气相生长过程和方法可以做出其他改动，仍属于本发明的保护范围。
本实施例所描述的是一个气相生长装置内仅包含一个衬托器31并且一次气相生长过程仅放置一块晶片300的情况，本领域技术人员应该理解，本发明方案可以应用于各种借助顶杆33进行基底输入和输出的气相生长装置。
总之，本发明提供了一种气相生长装置及气相生长方法，所述气相生长装置具有一反应室30及多个顶杆33，所述顶杆33可沿顶杆孔32升降并具有一最低位置，所述顶杆33中形成有用于通入吹扫气体21的空心通道330；所述空心通道330包括第一空心通道332和多个第二空心通道333，其中，第一空心通道332沿顶杆33的轴向延伸，多个第二空心通道333与所述第一空心通道332连通，且多个第二空心通道333的开口在顶杆33处于所述最低位置时朝向所述顶杆孔32的侧壁。在气相生长过程中，由第一进气口35向反应室30通入工艺气体20，另外第二进气口37由一个或多个导引管道、位于顶杆33上的开口331、第一空心通道332以及第二空心通道333向顶杆孔32内通入一吹扫气体21，从顶杆孔32喷出的吹扫气体21对顶杆孔32下方的其他气体例如工艺气体20形成阻挡作用。
发明人另外对使用本实施例提供的衬托器、气相生长装置及气相生长方法所得到的外延晶片进行了平坦度的考察，具体为利用晶圆几何形状测量系统(KLAWaferSight)测量外延晶片的正面的SFQR(Siteflatnessfront least-squaresrange，部位正面最小二乘焦平面)值，结果显示，所得到的外延晶片的SFQR值可以降到28nm以下。
需要说明的是，本说明书中实施例采用递进的方式描述，对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (13)

1.一种气相生长装置，其特征在于，包括：
一衬托器，包括一底部和包围所述底部的侧部，所述底部和侧部限定有用以载置一基底的凹坑，所述衬托器上还形成有多个贯穿所述底部的顶杆孔；
可沿所述顶杆孔升降并具有一最低位置的顶杆，所述顶杆中形成有用于通入吹扫气体的空心通道；
用于通入工艺气体的第一进气口；以及
用于通入吹扫气体的第二进气口，所述吹扫气体经由所述第二进气口和所述空心通道通入至所述顶杆孔内。
2.如权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于，所述空心通道包括第一空心通道和多个第二空心通道，所述第一空心通道沿所述顶杆的轴向延伸，所述多个第二空心通道与所述第一空心通道连通，且所述多个第二空心通道的开口在所述顶杆处于最低位置时朝向所述顶杆孔的侧壁。
3.如权利要求2所述的气相生长装置，其特征在于，多个所述第二空心通道以所述第一空心通道为中心呈放射状均匀分布。
4.如权利要求2所述的气相生长装置，其特征在于，多个所述第二空心通道分布于同一水平面上。
5.如权利要求2所述的气相生长装置，其特征在于，所述第二空心通道为条形直孔或弧形孔。
6.如权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于，所述气相生长装置还包括排气口，用于向所述气相生长装置外部排出气体。
7.如权利要求1所述的气相生长装置，其特征在于，所述气相生长装置还包括导引管道，所述吹扫气体经由所述导引管道通入所述空心通道中。
8.一种气相生长方法，使用如权利要求1～7任一项所述的气相生长装置，其特征在于，包括：
将一基底载置于所述衬托器；
通过第一进气口向所述气相生长装置内通入用于在所述基底上形成预定膜层的工艺气体，以及，通过第二进气口和空心通道向所述顶杆孔通入吹扫气体。
9.如权利要求8所述的气相生长方法，其特征在于，将所述吹扫气体以20PSI至50PSI范围内的压力通入所述第一空心通道。
10.如权利要求8所述的气相生长方法，其特征在于，所述工艺气体包括源气体和载气。
11.如权利要求10所述的气相生长方法，其特征在于，所述吹扫气体与所述载气为同一种气体。
12.如权利要求8所述的气相生长方法，其特征在于，同时通入所述工艺气体和所述吹扫气体。
13.如权利要求8所述的气相生长方法，其特征在于，停止通入所述工艺气体之后，继续通入一预定时间的所述吹扫气体。
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