CN116043327A - 一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，涉及半导体生产设备技术领域，包括进气室、反应室和基座；进气室底部设置有反应室，且进气室与反应室相连通；基座位于反应室内下部，且基座位于进气室正下方；基座顶部用于承托晶片；基座内设置有基座热场，基座热场用于对晶片加热；反应室底部设置有排气口；还包括顶端伸入基座的进气管，进气管的底端与一供气机构相连通；基座的底部设置有出气口。横向开口进气管和纵向开口进气管，分别对石墨电极和石英固定板的连接处以及发热体进行吹扫，降低基座内发热体受到外部气体影响并延长使用寿命，同时保证成膜过程中热场的稳定性，降低更换频率可提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体生产设备技术领域，特别是涉及一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构。
背景技术
立式成膜装置被广泛应用于半导体行业，制备晶片时具有高效的生产速率和较好的成膜质量。成膜时晶片位于反应室下部随基座高速旋转，基座内外热场加热晶片至反应温度且成膜过程中稳定供给原料气体。
成膜装置生产半导体晶片通常为连续成膜工艺，确保成膜过程中各项部件稳定可靠。成膜工艺过程中反应室内呈常压或负压状态，晶片放置于基座上，随基座高速旋转，加热晶片同时朝晶片衬底通入反应气体。该过程中反应气体扩散进入基座内部于热场发热体表面沉积。
为提高成膜质量及效率，部分成膜装置具备反应室内蚀刻功能，升温并通入蚀刻气体去除基板表面沉积。蚀刻气体可能腐蚀发热体。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，降低基座内发热体受到外部气体影响并延长使用寿命，同时保证成膜过程中热场的稳定性，降低更换频率可提高生产效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，包括进气室、反应室和基座；所述进气室底部设置有所述反应室，且所述进气室与所述反应室相连通；所述基座位于所述反应室内下部，且所述基座位于所述进气室正下方；所述基座顶部用于承托晶片；所述基座内设置有基座热场，所述基座热场用于对所述晶片加热；所述反应室底部设置有排气口；还包括顶端伸入所述基座的进气管，所述进气管的底端与一供气机构相连通；所述基座的底部设置有出气口。
可选的，所述进气管包括横向开口进气管和纵向开口进气管；所述横向开口进气管的顶端为封口设置，所述横向开口进气管的顶端侧壁上设置有横向开口；所述纵向开口进气管的顶端为开口设置；所述横向开口进气管和所述纵向开口进气管的底端与所述供气机构相连通。
可选的，所述基座顶部设置有基板，所述基板用于承托所述晶片。
可选的，所述基座热场包括发热体，所述发热体设置于所述基板下方。
可选的，所述发热体通过石墨电极与石英固定板相连接，所述石英固定板设置于所述基座内底部；所述横向开口进气管和所述纵向开口进气管均贯穿所述石英固定板。
可选的，所述横向开口进气管用于吹扫所述石墨电极与所述石英固定板的连接处，所述纵向开口进气管用于吹扫所述发热体。
可选的，所述基座底部设置有下转台，所述出气口设置于所述下转台上。
可选的，所述下转台与一旋转轴相连接，所述旋转轴为空心轴，所述进气管设置于所述旋转轴内。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，在基座内设置横向开口进气管和纵向开口进气管，分别对石墨电极和石英固定板的连接处以及发热体进行吹扫，通入保护气体使基座内外分离，相较覆盖件遮挡更为全面有效。保持基座内保护气体向外溢出，减少外部反应气体进入基座内部，从而降低基座内发热体受到外部气体影响并延长使用寿命，同时保证成膜过程中热场的稳定性，降低更换频率可提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为反应室内部结构和气体流向示意图；
图2为基座结构和基座内部保护气体流动示意图；
图3为保护气体进入基座内部结构局部放大图。
附图标记说明：1、进气室；2、反应室；3、基板；4、基座；5、发热体；6、石墨电极；7、石英固定板；8、排气口；9、横向开口进气管；10、纵向开口进气管；11、出气口；12、下转台；13、旋转轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1至3所示，本实施例提供一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，包括进气室1、反应室2和基座4；进气室1底部设置有反应室2，且进气室1与反应室2相连通；基座4位于反应室2内下部，且基座4位于进气室1正下方；基座4顶部用于承托晶片；基座4内设置有基座4热场，基座4热场用于对晶片加热；反应室2底部设置有排气口8；还包括顶端伸入基座4的进气管，进气管的底端与一供气机构相连通；基座4的底部设置有出气口11。
通过供气机构供气，使进气管向基座4内吹入保护气体，保持基座4内保护气体向外溢出，减少外部反应气体进入基座4内部，从而降低基座4内发热体5受到外部气体影响并延长使用寿命，同时保证成膜过程中热场的稳定性，降低更换频率可提高生产效率。
于本具体实施例中，进气管包括横向开口进气管9和纵向开口进气管10；横向开口进气管9的顶端为封口设置，横向开口进气管9的顶端侧壁上设置有横向开口，横向开口进气管9的顶端喷出的保护气体沿横向喷出，吹向石墨电极6与石英固定板7的连接处；纵向开口进气管10的顶端为开口设置，纵向开口进气管10的顶端喷出的保护气体沿竖向喷出，用于吹扫发热体5；横向开口进气管9和纵向开口进气管10的底端与供气机构相连通。
于更具体的实施例中，基座4顶部设置有基板3，基板3用于承托晶片。基座4热场包括发热体5，发热体5设置于基板3下方。发热体5通过石墨电极6与石英固定板7相连接，石英固定板7设置于基座4内底部；横向开口进气管9和纵向开口进气管10均贯穿石英固定板7。
基座4底部设置有下转台12，出气口11设置于下转台12上。下转台12与一旋转轴13相连接，旋转轴13为空心轴，进气管设置于旋转轴13内。
基板3转运过程，基座4顶部基板3抬起，转运系统机械臂伸入将基板3搬出，工艺停止或进行二次成膜将基板3运回。该过程中基座4顶部遮盖移除，基座4内部与反应室2直接连通，为防止残余的反应气以及沉积颗粒附着，需增大吹扫发热体5进气量。
升温过程中选用热导率较小的气体，如氦气，降低气体流动热量传递对升温速率产生的影响。降温过程中可选用热导率较大的气体，加快晶片冷却速率，如氩气。通入气体的流量由专门的流量计进行控制，正常工艺时流量与反应气流量相当或略大于。基板3转运时放大基座4内进气流量至原数值10倍以上。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，包括进气室、反应室和基座；所述进气室底部设置有所述反应室，且所述进气室与所述反应室相连通；所述基座位于所述反应室内下部，且所述基座位于所述进气室正下方；所述基座顶部用于承托晶片；所述基座内设置有基座热场，所述基座热场用于对所述晶片加热；所述反应室底部设置有排气口；还包括顶端伸入所述基座的进气管，所述进气管的底端与一供气机构相连通；所述基座的底部设置有出气口。
2.根据权利要求1所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述进气管包括横向开口进气管和纵向开口进气管；所述横向开口进气管的顶端为封口设置，所述横向开口进气管的顶端侧壁上设置有横向开口；所述纵向开口进气管的顶端为开口设置；所述横向开口进气管和所述纵向开口进气管的底端与所述供气机构相连通。
3.根据权利要求2所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述基座顶部设置有基板，所述基板用于承托所述晶片。
4.根据权利要求3所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述基座热场包括发热体，所述发热体设置于所述基板下方。
5.根据权利要求4所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述发热体通过石墨电极与石英固定板相连接，所述石英固定板设置于所述基座内底部；所述横向开口进气管和所述纵向开口进气管均贯穿所述石英固定板。
6.根据权利要求5所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述横向开口进气管用于吹扫所述石墨电极与所述石英固定板的连接处，所述纵向开口进气管用于吹扫所述发热体。
7.根据权利要求1所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述基座底部设置有下转台，所述出气口设置于所述下转台上。
8.根据权利要求7所述的用于延长气相生长基座内热场寿命的结构，其特征在于，所述下转台与一旋转轴相连接，所述旋转轴为空心轴，所述进气管设置于所述旋转轴内。
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| CN202211545284.3A CN116043327A (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | 一种用于延长气相生长基座内热场寿命的结构 |
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