CN218666404U - 一种成膜装置晶片加热热场 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种成膜装置晶片加热热场，涉及半导体生产设备技术领域，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。本实用新型中的成膜装置晶片加热热场，热场置于基座内部可以确保晶片的升温效率，避免外周部气体流动的影响。基座内部热场发热面正对晶片背面，由多个发热体共同组成，尽可能增大发热面且面内各处保持相同的发热量。

Description

一种成膜装置晶片加热热场

技术领域

本实用新型涉及半导体生产设备技术领域，特别是涉及一种成膜装置晶片加热热场。

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。

热场加热时的晶片表面的温度均匀性与成膜质量密切相关。由于气体与晶片接触反应后，尾气流动沿基板向外侧流动等因素影响，晶片内外圈散热存在差别，严重影响了晶片成膜膜厚的均一性。

因此，如何改善温度均匀性，成为了提高成膜厚度均一性的关键。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种成膜装置晶片加热热场，以提高热场中的温度均匀性，从而提高成膜厚度均一性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种成膜装置晶片加热热场，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。

可选的，所述反应室上部设置有套筒，所述套筒与所述反应室的侧壁之间设置有气体预热热场。

可选的，所述基座热场包括外圈发热体和中心发热体；所述外圈发热体与所述中心发热体同高度设置，所述外圈发热体设置于所述中心发热体周围。

可选的，所述外圈发热体和所述中心发热体下方设置有保温组件。

可选的，所述基座热场通过石墨电极与一石英圆盘相连接，所述石英圆盘位于所述基座内底部，所述石墨圆盘底部与一石英立柱相连接。

可选的，所述外圈发热体和所述中心发热体上方设置有基板，所述基板用于装载所述晶片。

可选的，所述基板顶面设置有支撑件，所述支撑件为环形结构，所述支撑件的顶面向内侧横向延伸设置形成承托部，所述晶片与所述承托部的顶面相接触。

可选的，所述基板顶面设置有调整件，所述承托部底面和所述基板顶面之间的间距与所述调整件顶面和所述晶片底面的间距相同。

可选的，所述基座底部与一旋转轴相连接，所述旋转轴用于驱动所述基座转动。

可选的，所述进气室顶部设置有辐射温度计。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型中的成膜装置晶片加热热场，热场置于基座内部可以确保晶片的升温效率，避免外周部气体流动的影响。基座内部热场发热面正对晶片背面，由多个发热体共同组成，尽可能增大发热面且面内各处保持相同的发热量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型立式成膜设备反应腔室内部结构剖视图；

图2为本实用新型反应室基座内部热场及配套部件组成结构图；

图3为本实用新型基座晶片表面气体流动趋势和热场热量传递方向示意图；

图4为本实用新型晶片安装于基板表面结构图；

图5为本实用新型晶片安装于基板表面加装调整件结构图。

附图标记说明：1、进气室；2、反应室；3、气体预热热场；4、套筒；5、基座；6、基座热场；7、排气口；8、旋转轴；9、抽气管路；10、晶片；11、基板；12、外圈发热体；13、中心发热体；14、保温组件；15、石墨电极；16、石英圆盘；17、石英立柱；18、辐射温度计；19、支撑件；20、调整件；

a、支撑件承托晶片的镂空区域与基板上表面的间距；

b、晶片下表面与基板上表面的距离。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至5所示，本实施例提供一种成膜装置晶片加热热场，包括进气室1、反应室2和基座5；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5位于反应室2内下部，且基座5位于进气室1正下方；基座5顶部用于承托晶片10；基座5内设置有基座热场6，基座热场6用于对晶片10加热；反应室2底部设置有排气口7。排气口7通过抽气管路9与抽气阀和真空泵相连通，从而使反应室2内多余的气体顺利排出。

于本具体实施例中，反应室2上部设置有套筒4，套筒4与反应室2的侧壁之间设置有气体预热热场3。更具体的，套筒4的上部为直径较小的竖直结构，中部逐渐向外扩张，下部为直径较大的竖直结构，原料气体由载气从气源运出，经进气室1导向整流改善气体均匀性后稳定向下供给，沿垂直向下与基座5顶部的晶片10接触开始外延生长，之后气流从基座5周围向下流动通过反应室2底部的排气口7排出，热场置于基座5内部可以确保晶片10的升温效率，避免外周部气体流动的影响。气体预热热场3置于进气室1下方气体流道外侧，套筒4受热升温再将热量传递至内部流经的气体，气体预热热场3同时能起到辅助晶片10加热的作用。气体预热热场3具体可以采用多个电热发热体。

基座热场6包括外圈发热体12和中心发热体13；外圈发热体12与中心发热体13同高度设置，外圈发热体12设置于中心发热体13周围。

外圈发热体12和中心发热体13分别通过石墨电极15与一石英圆盘16相连接，石英圆盘16位于基座5内底部，石墨圆盘底部与一石英立柱17相连接。石英立柱17支撑石墨圆盘且内部通道安装电极与外部电源相通。

外圈发热体12和中心发热体13下方设置有保温组件14。于本具体实施例中，保温组件14包括四层由上至下依次分布的保温棉层，以减少热量流失，并遮挡石墨电极15降低热量沿电极传导对温度均匀性的影响。

外圈发热体12和中心发热体13上方设置有基板11，基板11用于装载晶片10。

于本具体实施例中，基板11顶面设置有支撑件19，支撑件19为环形结构，支撑件19的顶面向内侧横向延伸设置形成承托部，晶片10与承托部的顶面相接触。

于另一具体实施例中，基板11顶面设置有调整件20，承托部底面和基板11顶面之间的间距与调整件20顶面和晶片10底面的间距相同。本具体实施例中，a为支撑件承托晶片的镂空区域与基板上表面的间距；b为晶片下表面与基板上表面的距离，通过控制调整件20的厚度，使a和b相等，晶片10内外圈介质组成相同，在一定程度上改善了温度均匀性。

基座5底部与一旋转轴8相连接，旋转轴8用于驱动基座5转动。

进气室1顶部设置有多个辐射温度计18。多个辐射温度计18分别监测晶片10内外圈温度，从而便于分别调整外圈发热体12和中心发热体13的功率，以降低晶片10内外圈由于热量传导和气流等因素影响导致的温差。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内，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实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种成膜装置晶片加热热场，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。

2.根据权利要求1所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述反应室上部设置有套筒，所述套筒与所述反应室的侧壁之间设置有气体预热热场。

3.根据权利要求1所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述基座热场包括外圈发热体和中心发热体；所述外圈发热体与所述中心发热体同高度设置，所述外圈发热体设置于所述中心发热体周围。

4.根据权利要求3所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述外圈发热体和所述中心发热体下方设置有保温组件。

5.根据权利要求3所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述基座热场通过石墨电极与一石英圆盘相连接，所述石英圆盘位于所述基座内底部，所述石墨圆盘底部与一石英立柱相连接。

6.根据权利要求3所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述外圈发热体和所述中心发热体上方设置有基板，所述基板用于装载所述晶片。

7.根据权利要求6所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述基板顶面设置有支撑件，所述支撑件为环形结构，所述支撑件的顶面向内侧横向延伸设置形成承托部，所述晶片与所述承托部的顶面相接触。

8.根据权利要求7所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述基板顶面设置有调整件，所述承托部底面和所述基板顶面之间的间距与所述调整件顶面和所述晶片底面的间距相同。

9.根据权利要求1所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述基座底部与一旋转轴相连接，所述旋转轴用于驱动所述基座转动。

10.根据权利要求1所述的成膜装置晶片加热热场，其特征在于，所述进气室顶部设置有辐射温度计。

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