CN201962357U

CN201962357U - 化学气相沉积设备

Info

Publication number: CN201962357U
Application number: CN2010206831716U
Authority: CN
Inventors: 许亮
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2020-12-27

Abstract

本实用新型提供一种化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备包括：反应腔室和设置于所述反应腔室内的加热台，还包括高度调节装置，所述高度调节装置包括支撑装置和用以调节所述支撑装置高度的调节装置，所述支撑装置包括支撑端和连接端，所述支撑端穿过所述反应腔室，并位于所述反应腔室的底壁和所述加热台之间，所述连接端固定在所述调节装置上，所述调节装置固定在所述反应腔室的外表面。通过本实用新型提供的化学气相沉积设备实现了反应腔室关闭的情况下调整晶圆至喷头间的距离。

Description

化学气相沉积设备

技术领域

本实用新型涉及集成电路工艺装置，特别涉及一种化学气相沉积设备。

背景技术

在超大规模集成电路(ULSI)制造工艺中，随着电路尺寸的不断缩小，开始通过增加淀积层数的方法，在垂直方向上进行拓展。这些增加的层在器件、电路中起着各种不同的作用，主要可作为栅电极、多层布线的层间绝缘膜、金属布线、电阻、表面钝化层等。对于小图形，其分辨率受晶圆表面的条件影响很大，随着特征图形尺寸减小到亚微米级，芯片制造工艺对低缺陷密度的要求越来越迫切，对淀积薄膜的质量要求也越来越高，其厚度的均匀性不仅会影响到下步工艺的正常进行，也会影响到器件的电性能和机械性能，并进而影响到器件的成品率及产量。

所谓淀积是指一种材料以物理方式沉积在晶圆表面上的工艺过程，薄膜淀积的方法有化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)法和物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)法两大类。其中，化学气相沉积是将含有薄膜所需的原子或分子的气体混合物注入反应室，并在所述反应室中发生反应，其原子或分子淀积在晶圆表面，聚集形成薄膜的过程。化学气相沉积因其工艺较为简单、不需高真空、便于制备复合产物、淀积速率高，以及淀积的各种薄膜具有良好的阶梯覆盖性能等优点在半导体器件的制造中被广泛使用。

请参考图1，其为现有的化学气相沉积设备的示意图。如图1所示，化学气相沉积设备1包括反应腔室10和设置于所述反应腔室10内的加热台11，此外，还包括喷头12，所述喷头12设置于所述反应腔室10内，通过所述喷头12可将反应气体喷洒至置于所述加热台11上的晶圆100表面，从而在所述晶圆100表面淀积形成薄膜。

经过一段时间的使用后，加热台11表面将会沉积一定的杂质颗粒，此种杂质颗粒往往不会在整个加热台11表面均匀分布，由此导致加热台11表面不平整，并最终导致置于所述加热台11上的晶圆100表面不平，即具有一定的倾斜。从而，当所述喷头12将反应气体喷洒至晶圆100表面时，由于反应气体至晶圆100表面各处的路径长度不同，将导致晶圆100表面各处的薄膜厚度不均，即经历路径短的地方，薄膜厚度比较厚；经历路径长的地方，薄膜厚度比较薄。

由于晶圆100表面的薄膜均匀度对于晶圆的可靠性非常重要，因此，需要调整晶圆100至喷头12的距离，使得晶圆100表面各处至喷头12的距离相等，并最终能在晶圆100表面形成一层厚度均匀的薄膜。

对于现有的化学气相沉积设备1，需要打开反应腔室10，清洗加热台11表面，使得加热台11表面平整；或者，调整喷头12，使得喷头12与晶圆100具有相同的倾斜角度。不管哪种方式，都首先需要打开反应腔室10，由于反应腔室10对内部的洁净度与压力都有要求，从而使得调整晶圆100至喷头12间的距离十分困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种化学气相沉积设备，以解决现有的化学气相沉积设备不能在反应腔室关闭的情况下调整晶圆至喷头间的距离的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备包括：反应腔室和设置于所述反应腔室内的加热台，还包括高度调节装置，所述高度调节装置包括支撑装置和用以调节所述支撑装置高度的调节装置，所述支撑装置包括支撑端和连接端，所述支撑端穿过所述反应腔室，并位于所述反应腔室的底壁和所述加热台之间，所述连接端固定在所述调节装置上，所述调节装置固定在所述反应腔室的外表面。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述高度调节装置与所述反应腔室之间通过一密封装置密封连接。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述密封装置为动态金属密封圈。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述支撑装置为陶瓷杆。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述支撑端穿过所述反应腔室的底壁。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述调节装置为螺母调节装置。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述高度调节装置的数量为多个。

可选的，在所述的化学气相沉积设备中，所述高度调节装置的数量为三个，三个所述高度调节装置的支撑端呈三角形分布。

通过本实用新型提供的化学气相沉积设备，当晶圆各处至喷头间的距离不相等的时候，可通过调节装置调节支撑装置的高度，使得所述支撑装置的支撑端能够撑起相应位置的加热台，并最终调节晶圆的位置，使得晶圆各处至喷头间的距离相等。所述调节装置固定于反应腔室的外表面，由此，调整晶圆至喷头间的距离时，便无需打开反应腔室，使得晶圆至喷头间的距离调整十分方便。

附图说明

图1是现有的化学气相沉积设备的示意图；

图2是本实用新型实施例的化学气相沉积设备的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的化学气相沉积设备作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，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。

请参考图2，其为本实用新型实施例的化学气相沉积设备的示意图。如图2所示，化学气相沉积设备2包括：反应腔室20和设置于所述反应腔室20内的加热台21，还包括高度调节装置30，所述高度调节装置30包括支撑装置31和用以调节所述支撑装置31高度的调节装置32，所述支撑装置31包括支撑端310和连接端311，所述支撑端310穿过所述反应腔室20，并位于所述反应腔室20的底壁和所述加热台21之间，所述连接端311固定在所述调节装置32上，所述调节装置32固定在所述反应腔室20的外表面。

在本实施例中，所述化学气相沉积设备2还包括喷头22，所述加热台21上放置有晶圆200。通过本实用新型提供的化学气相沉积设备2，当晶圆200各处至喷头22间的距离不相等的时候，可通过调节装置32调节支撑装置31的高度，使得所述支撑装置31的支撑端310能够撑起加热台21的相应位置，并最终调节晶圆200的位置，使得晶圆200各处至喷头22间的距离相等。所述调节装置32固定于反应腔室20的外表面，由此，调整晶圆200至喷头22间的距离时，便无需打开反应腔室20，使得晶圆200至喷头22间的距离调整十分方便。

在本实施例中，所述支撑装置31为陶瓷杆。由于反应腔室内的温度比较高，此外，还有射频电磁的干扰，而陶瓷是一种耐高温、耐射频干扰的材料，因此，在本实施例中，所述支撑装置31为陶瓷杆。

在本实施例中，所述支撑端310穿过所述反应腔室20的底壁。由于所述支撑端310需位于所述反应腔室20的底壁和所述加热台21之间，当所述调节装置32固定在所述反应腔室20的底壁的外表面、支撑端310穿过所述反应腔室20的底壁时，所述支撑装置31的用料是最省的，由此，也降低了生产成本。当然，实际中，如果反应腔室20的底壁外部空间有限，所述调节装置32也可以固定在所述反应腔室20的侧壁的外表面、支撑端310也可穿过所述反应腔室20的侧壁后，到达所述反应腔室20的底壁和所述加热台21之间。

进一步的，所述高度调节装置30与所述反应腔室20之间通过一密封装置40密封连接。通过设置所述密封装置40可有效防止反应腔室20内外连通，从而提高了反应腔室20的密封性，保持了反应腔室20内部的洁净度与压力，提高了化学气相沉积设备2的可靠性。

在本实施例中，所述密封装置40为动态金属密封圈(Dynamic Seal)，所述密封装置40固定在所述反应腔室20的底壁内。在本实用新型的其它实施例中，所述密封装置33也可以固定在所述反应腔室20的内表面或者外表面上。

在本实施例中，所述调节装置32为螺母调节装置。具体的，包括固定于反应腔室20外表面的导杆320、与所述导杆320螺纹连接的调谐螺母321以及基座322，所述基座322一端与调谐螺母321固定，另一端用以固定连接端311。当旋转所述调谐螺母321时，便能调节所述支撑装置31的高度，进而调节晶圆200至喷头22间的距离。在本实施例中，所述调谐螺母321每一圈能调节所述支撑装置31的高度为0.01mm～0.04mm，当然，根据实际操作的要求，也可以在上述范围以外。

进一步的，在初始状态中，所述支撑端310与所述加热台21接触。由于本实用新型的高度调节装置30是通过调节装置32调节支撑装置31的高度，最终使得晶圆200各处至喷头22间的距离相等。因此，当在初始状态中，所述支撑端310与所述加热台21接触时，可减少调节装置32对支撑装置31的高度的调节量，从而，减少调节装置32的损耗量，降低支撑装置31与反应腔室20之间的摩擦，进一步提高反应腔室20的密封性。当然，在初始设置中，所述支撑端310与所述加热台21也可不接触，当需要做晶圆200至喷头22间的距离调整时，再调节支撑端310，首先和加热台21的相应位置接触，接着撑起该加热台21的相应位置。

进一步的，所述高度调节装置30的数量为多个，从而提高对晶圆200至喷头22间距离调节的精度，并最终提高晶圆200表面成膜的均匀度，提高产品的可靠性。

在本实施例中，所述高度调节装置30的数量为三个，三个所述高度调节装置30的支撑端310呈三角形分布。由于不在一直线上的三个点能确定一个面，当所述支撑端310呈三角形分布时，在使用支撑装置31的数量最少的情况下，能基本满足对整个加热台21高度的调节，即满足对整个晶圆200至喷头22间距离的调节。

当然，在本实用新型的其它实施例中，可根据杂质颗粒在加热台21上的沉积情况，相应地调整高度调节装置30的分布。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种化学气相沉积设备，包括：反应腔室和设置于所述反应腔室内的加热台，其特征在于，还包括高度调节装置，所述高度调节装置包括支撑装置和用以调节所述支撑装置高度的调节装置，所述支撑装置包括支撑端和连接端，所述支撑端穿过所述反应腔室，并位于所述反应腔室的底壁和所述加热台之间，所述连接端固定在所述调节装置上，所述调节装置固定在所述反应腔室的外表面。

2.如权利要求1所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述高度调节装置与所述反应腔室之间通过一密封装置密封连接。

3.如权利要求2所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述密封装置为动态金属密封圈。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述支撑装置为陶瓷杆。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述支撑端穿过所述反应腔室的底壁。

6.如权利要求1至3中的任一项所述化学气相沉积设备，其特征在于，所述调节装置为螺母调节装置。

7.如权利要求1至3中的任一项所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述高度调节装置的数量为多个。

8.如权利要求7所述的化学气相沉积设备，其特征在于，所述高度调节装置的数量为三个，三个所述高度调节装置的支撑端呈三角形分布。