预热环及外延设备的制作方法

本申请涉及半导体设备，具体地，涉及预热环及外延设备。

背景技术：

1、外延设备工作时，进入腔室的气体需被加热至预设温度后才能在晶圆表面进行外延沉积，为此相关技术在晶圆基座盘外围环绕设置预热环，对流经的气体进行预热。

2、然而，相关技术中的预热环表面结构较为简单，其对气体的预热效果、以及对气体反应后快速导出的能力均较为有限，容易影响晶圆表面外延层生长的均匀性以及尾气排出的顺畅性。

技术实现思路

1、本部分根据本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。

2、根据本公开的一方面，提供了一种预热环。预热环包括环形主体、第一表面结构和第二表面结构。环形主体包括对进入外延设备的气体进行预热的第一表面，第一表面沿气体流动路径包括第一部分和第二部分。第一表面结构设置于第一部分，第一表面结构向远离环形主体的第一表面的方向延伸，以增加第一部分与气体的接触面积。第二表面结构设置于第二部分，第二表面结构向靠近环形主体的第一表面的方向凹入，形成具有指向环形主体外缘方向的延伸通道，以对流经第二部分的气体进行导流。

3、根据本公开的另一方面，还提供了一种外延设备。外延设备包括进气座块、尾气座块、晶圆基座盘以及根据上述方面所述的预热环。晶圆基座盘位于进气座块和尾气座块之间。热环环绕设置于晶圆基座盘的外围。

4、根据上述技术方案，通过将预热环的第一表面沿气体流动路径被划分为第一部分和第二部分，其中第一部分上设置有向远离环形主体的方向延伸的第一表面结构，由此增加了该部分预热环与气体的接触面积，使气体在到达晶圆表面之前能够被较为充分地预加热，减小了晶圆中心与边缘之间由预热不足所引起的温度差异。同时第二部分上设置有向靠近环形主体的方向凹入的第二表面结构，并形成指向环形主体外缘方向的延伸通道，由此对流经该部分的气体进行导流，使反应后的气体能够较为迅速地被导出，降低了气体在预热环表面或尾气座块表面滞留并形成沉积物的可能性。通过在同一预热环的不同表面区域分别设置增大接触面积的结构和用于导流的凹陷结构，本公开实施方式在有限的预热环表面上兼顾了气体预加热效果与反应后气体的快速导出，从而有助于改善晶圆表面外延层生长的均匀性，并有助于保持尾气顺利排出通道。

1.一种预热环，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述第一表面结构包括多个凸块，多个所述凸块间隔设置于所述第一部分。

3.根据权利要求2所述的预热环，其特征在于，所述多个凸块在所述第一部分上沿所述环形主体的周向等间距排列。

4.根据权利要求2所述的预热环，其特征在于，所述多个凸块中的任意一个或多个的横截面形状为梯形、圆形、椭圆形、矩形或多边形的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述第二表面结构包括多个凹槽，多个所述凹槽间隔设置于所述第二部分。

6.根据权利要求5所述的预热环，其特征在于，所述多个凹槽在所述第二部分上沿所述环形主体的周向等间距排列。

7.根据权利要求2所述的预热环，其特征在于，所述多个凸块具有顶面以及连接所述顶面与所述第一表面的至少一个侧面，所述侧面相对所述第一表面呈倾斜设置，且所述侧面与所述第一表面相交的夹角大于90度。

8.根据权利要求1所述的预热环，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分沿所述环形主体的径向相对设置，所述第一部分靠近所述外延设备的进气侧，所述第二部分靠近所述外延设备的出气侧。

9.一种外延设备，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的外延设备，其特征在于，所述预热环与所述晶圆基座盘相互独立设置，以使所述预热环在所述晶圆基座盘旋转时保持静止状态。