CN111354655A - 工艺腔室和半导体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工艺腔室和半导体处理设备。包括腔室本体；基座，设置在所述腔室本体内；加热件，位于所述基座和所述腔室本体的腔室壁之间，所述加热件能够向外辐射加热光线，以加热所述基座；反射组件，位于所述加热件和所述腔室本体的腔室壁之间，所述反射组件能够将入射至其表面的加热光线反射至所述基座处。这样，可以利用所设置的反射组件将入射至其表面的加热光线重新反射至基座上，能够极大的提高加热件所辐射出的加热光线的加热效率，能够使得基座以及位于基座上的晶片快速升温，降低工艺成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种工艺腔室和一种半导体处理设备。
背景技术
一般地，半导体处理设备，例如，金属有机化合物化学气相沉积(Metal-organicChemical Vapor Deposition，MOCVD)设备，其结构一般包括腔室、位于腔室顶部的喷淋头以及位于腔室底部的加热灯管。喷淋头主要作为气体均匀性组件，保证工艺气体在腔室内的均匀扩散。加热灯管一般为红外灯管，用于腔室、载板、晶圆的加热工作。
但是，传统地，腔室壁的表面为平面，并且，该面并没有经过抛光处理，这样，当红外灯管的加热光线入射至腔室壁上时，该部分光线会被腔室壁吸收或漫反射，这样，不仅降低了红外灯管的加热效率，而且，还不利于设备本身降温。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺腔室和一种半导体处理设备。
为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种工艺腔室，包括：
腔室本体；
基座，设置在所述腔室本体内；
加热件，位于所述基座和所述腔室本体的腔室壁之间，所述加热件能够向外辐射加热光线，以加热所述基座；
反射组件，位于所述加热件和所述腔室本体的腔室壁之间，所述反射组件能够将入射至其表面的加热光线反射至所述基座处。
可选地，所述反射组件包括反射件，所述反射件具有反射面，所述反射面与所述加热件相对设置。
可选地，所述反射面呈平面或弧面，所述弧面的凸出方向远离所述加热件。
可选地，所述加热件包括沿所述腔室本体的径向间隔设置的若干个红外加热灯管；
当所述反射面呈弧面时，所述弧面包括间隔设置的多个子弧面，每个所述子弧面至少对应一个所述红外加热灯管，且所述子弧面将与其所对应的所述红外加热灯管包裹在其内。
可选地，每个所述反射面在对应所述红外加热灯管的位置处设置有冷却槽，以冷却对应的所述红外加热灯管。
可选地，所述反射组件还包括冷却件，所述冷却件用于冷却所述反射件。
可选地，所述冷却件包括若干个冷却管路，所述反射件包括沿其长度方向间隔设置的若干个安装孔；其中，
每个所述冷却管路穿设在对应的所述安装孔中。
可选地，其中一部分所述冷却管路为水冷管路，另一部分所述冷却管路为气冷管路，并且，所述水冷管路和所述气冷管路交叉间隔设置。
可选地，在所述反射面上设置有冷却槽时，每个所述气冷管路的出气口与对应的所述冷却槽连通。
本发明的第二方面，提供了一种半导体处理设备，包括前文记载的工艺腔室。
本发明的工艺腔室和半导体处理设备，其包括腔室本体；基座，设置在所述腔室本体内；加热件，位于所述基座和所述腔室本体的腔室壁之间，所述加热件能够向外辐射加热光线，以加热所述基座；反射组件，位于所述加热件和所述腔室本体的腔室壁之间，所述反射组件能够将入射至其表面的加热光线反射至所述基座处。这样，可以利用所设置的反射组件将入射至其表面的加热光线重新反射至基座上，能够极大的提高加热件所辐射出的加热光线的加热效率，能够使得基座以及位于基座上的晶片快速升温，降低工艺成本。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明第一实施例中工艺腔室的结构示意图；
图2为本发明第二实施例中反射组件中的反射面呈平面时的侧视图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明第三实施例中反射组件中的反射面呈弧面时的侧视图；
图5为图4的俯视图。
附图标记说明
100：工艺腔室；
110：腔室本体；
120：基座；
130：加热件；
140：喷淋头；
150：反射组件；
151：反射件；
151a：反射面；
151b：冷却槽；
152：冷却件；
152a：水冷管路；
152b：气冷管路；
200：晶片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种工艺腔室100，该工艺腔室100包括腔室本体110、基座120、加热件130、喷淋头140和反射组件150。其中，基座120设置在腔室本体110内，该基座120用于承载待工艺的晶片200等。加热件130位于基座120和腔室本体110的腔室壁之间，该加热件130能够向外辐射加热光线，以加热基座120，从而可以对位于基座120上的晶片200进行加热。喷淋头140位于基座120的顶部，该喷淋头140用于对进入到腔室本体110内的工艺气体进行匀流，以保证工艺气体在腔室本体110内均匀扩散。反射组件150位于加热件130和腔室本体110的腔室壁之间，该反射组件150能够将入射至其表面的加热光线反射至基座120处，从而可以利用该部分加热光线加热基座120。
具体地，如图1所示，加热件130可以位于基座120和腔室本体110的底壁之间，此时，反射组件150位于加热件130和腔室本体110的底壁之间，也就是说，如图1所示，加热件130位于基座120下方，而反射组件150位于加热件130的下方。此时，从加热件130的顶部出射的加热光线可以直接入射到基座120的下表面，从加热件130的底部出射的加热光线直接入射到反射组件150的上表面，该反射组件150在接收到该部分加热光线时，会将该部分加热光线反射至基座120的下表面，显然，通过在加热件130的底部设置反射组件150，能够极大的提高加热件130所辐射出的加热光线的加热效率，能够使得基座120以及位于基座120上的晶片200快速升温，降低工艺成本。
需要说明的是，在实际应用时，加热件130也可以位于腔室本体110的其他壁上，例如，加热件130也可以位于基座120与腔室本体110的侧壁或者顶壁之间等等，相应的，反射组件150也可以位于加热件130与腔室本体110的侧壁或者顶壁之间等等。
进一步需要说明的是，对于加热件130的具体结构并没有作出限定，例如，该加热件130可以为红外加热灯管，当然，除此以外，加热件130也可以为其他加热结构，例如，LED灯管等等。
仍需要说明的是，对于反射组件150的具体结构并没有作出限定，该反射组件150只要能够满足将入射至其表面加热光线可以反射即可。
如图1所示，反射组件150包括反射件151，该反射件151具有反射面151a，该反射面151a与加热件130相对设置，以便可以尽可能多的接收从加热件130的底部出射的加热光线。此外，为了提高反射面151a的反射效果，可以对反射面151a进行抛光处理，从而可以降低反射面151a的粗糙度，进而可以提高反射面151a的反射效率，或者，也可以对反射面151a进行镀金或类似处理，同样也可以降低反射面151a的粗糙度，有助于提高反射面151a的反射效率。
如图2所示，反射面151a可以呈平面，在此种实施方式中，呈平面的反射面151a便于加工制造，降低加工制造难度，同时，还能够将绝大部分入射至该平面上的加热光线进行反射。
此外，如图4所示，反射面151a也可以呈弧面，该弧面的凸出方向远离加热件130。弧面的反射面151a虽然一定程度上提高了其制造难度，但是，呈弧形的反射面151a可以更好的包裹加热件130，从而可以提高入射至该反射面151a上的加热光线的聚合度，进而可以提高加热件130的加热效率。
应当理解的是，如图4所示，在反射面151a呈弧面时，为了确保该弧面具有最佳的反射效率，应当根据反射面151a与加热件130的距离等，确定弧面的弧度和相应的高度。
当然，反射面151a的形状除了可以是平面或弧面以外，还可以呈其他一些形状，具体可以根据实际需要确定。
如图1所示，加热件130包括沿腔室本体110的径向间隔设置的若干个红外加热灯管。为此，如图1所示，在反射面151a呈弧面时，该弧面可以包括间隔设置的多个子弧面，每个子弧面至少对应一个红外加热灯管，且每个子弧面将与其所对应的红外加热灯管包裹在该子弧面内，这样，可以提高每个红外加热灯管所辐射出的加热光线入射至对应的反射面151a上的加热光线的聚合度，进而可以提高每个红外加热灯管的加热效率。
如图3和图5所示，每个反射面151a在对应红外加热灯管的位置处设置有冷却槽151b，以冷却对应的红外加热灯管。
具体地，可以向该冷却槽151b提供冷却气体，从而可以利用该部分冷却气体对红外加热灯管进行冷却。当然，除了冷却气体以外，还可以使用其他的一些冷却媒介进行冷却等。
如图1所示，反射组件150还包括冷却件152，该冷却件152用于冷却反射件151。该冷却件152可以位于反射件151的下方，当然，该冷却件152也可以位于反射件151内，只要其能够满足对反射件151进行冷却即可。这样，可以避免反射件151过热，防止其被高温损坏等。
如图1所示，冷却件152包括若干个冷却管路，反射件151包括沿其长度方向间隔设置的若干个安装孔(图中并未标号)。其中，每个冷却管路穿设在对应的安装孔中。
具体地，如图2和图4所示，其中一部分冷却管路为水冷管路152a，另一部分冷却管路为气冷管路152b(当然，也可以是全部的冷却管路均为水冷管路，或者，全部的冷却管路均为气冷管路，具体可以根据实际需要确定)，并且，水冷管路152a和气冷管路152b交叉间隔设置。当然，水冷管路152a和气冷管路152b的排布方式除了可以是交叉间隔设置以外，还可以是其他一些排布方式，例如，全部水冷管路152a位于反射件151的一侧，全部气冷管路152b的排布方式位于反射件151的另一侧等等。并且，为了使得工艺腔室100的结构紧凑，气冷管路152b的出气口可以与上述的冷却槽151b连通，从而可以简化反射组件150的管路设置。
本发明的第二方面，涉及一种半导体处理设备(图中并未示出)，该半导体处理设备包括前文记载的工艺腔室100，工艺腔室100的具体结构可以参考前文相关记载，在此不作赘述。
本实施例结构的半导体处理设备，具有前文记载的工艺腔室100，从加热件130的底部出射的加热光线直接入射到反射组件150的上表面，该反射组件150在接收到该部分加热光线时，会将该部分加热光线反射至基座120的下表面，显然，通过在加热件130的底部设置反射组件150，能够极大的提高加热件130所辐射出的加热光线的加热效率，能够使得基座120以及位于基座120上的晶片200快速升温，降低工艺成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种工艺腔室，其特征在于，包括：
腔室本体；
基座，设置在所述腔室本体内；
加热件，位于所述基座和所述腔室本体的腔室壁之间，所述加热件能够向外辐射加热光线，以加热所述基座；
反射组件，位于所述加热件和所述腔室本体的腔室壁之间，所述反射组件能够将入射至其表面的加热光线反射至所述基座处。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述反射组件包括反射件，所述反射件具有反射面，所述反射面与所述加热件相对设置。
3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述反射面呈平面或弧面，所述弧面的凸出方向远离所述加热件。
4.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述加热件包括沿所述腔室本体的径向间隔设置的若干个红外加热灯管；
当所述反射面呈弧面时，所述弧面包括间隔设置的多个子弧面，每个所述子弧面至少对应一个所述红外加热灯管，且所述子弧面将与其所对应的所述红外加热灯管包裹在其内。
5.根据权利要求4所述的工艺腔室，其特征在于，每个所述反射面在对应所述红外加热灯管的位置处设置有冷却槽，以冷却对应的所述红外加热灯管。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的工艺腔室，其特征在于，所述反射组件还包括冷却件，所述冷却件用于冷却所述反射件。
7.根据权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，所述冷却件包括若干个冷却管路，所述反射件包括沿其长度方向间隔设置的若干个安装孔；其中，
每个所述冷却管路穿设在对应的所述安装孔中。
8.根据权利要求7所述的工艺腔室，其特征在于，其中一部分所述冷却管路为水冷管路，另一部分所述冷却管路为气冷管路，并且，所述水冷管路和所述气冷管路交叉间隔设置。
9.根据权利要求8所述的工艺腔室，其特征在于，在所述反射面上设置有冷却槽时，每个所述气冷管路的出气口与对应的所述冷却槽连通。
10.一种半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备包括权利要求1至9中任意一项所述的工艺腔室。
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