晶圆气相沉积设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种晶圆气相沉积设备。


背景技术：

2.目前，晶圆气相沉积设备包括反应室和设置在反应室内的抽气装置，在抽气装置的抽吸作用下，反应气体由反应室的上方通入后吹向晶圆，以在晶圆上沉积并形成固态薄膜。
3.然而，在现有技术中，由于不同位置处反应气体的流速和流量不同，导致晶圆上的沉积的薄膜厚度不一致，影响晶圆的加工质量。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种晶圆气相沉积设备，以解决现有技术中晶圆上沉积的薄膜厚度不一致而影响晶圆的加工质量的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种晶圆气相沉积设备，包括：反应室，包括进气部和排气部；基座，设置在反应室内，基座具有安装部和过气部，安装部用于安装晶圆，过气部围绕安装部设置且位于进气部的下方；抽气装置，设置在反应室内且位于基座的下方，抽气装置的抽气口朝向过气部设置，以将穿过过气部的气体抽吸至排气部内。
6.进一步地，安装部为多个，多个安装部沿反应室的长度方向间隔设置；过气部为多个，多个过气部与多个安装部一一对应地设置；抽气装置为多个，多个抽气装置与多个过气部一一对应地设置。
7.进一步地，过气部包括过气孔组，过气孔组包括多个子过气孔，多个子过气孔沿安装部的周向间隔设置。
8.进一步地，过气孔组为一组；或者，过气孔组为多组，多组过气孔组沿安装部的径向间隔设置。
9.进一步地，多个安装部包括第一子安装部和第二子安装部，晶圆气相沉积设备还包括：隔板，隔板设置在反应室内，以将反应室的内腔分隔为相互独立的第一腔室和第二腔室，第一子安装部位于第一腔室内，第二子安装部位于第二腔室内；其中，进气部与第一腔室和第二腔室均连通，排气部与第一腔室和第二腔室均连通。
10.进一步地，晶圆在安装部上的正投影位于安装部上或位于安装部内。
11.进一步地，进气部包括：进气总管，与供气装置连通；第一支管，第一支管的第一端与进气总管连通，第一支管的第二端伸入至第一腔室内；第二支管，第二支管的第一端与进气总管连通，第二支管的第二端伸入至第二腔室内。
12.进一步地，晶圆气相沉积设备还包括：加热装置，加热装置设置在反应室内且位于基座的下方，以用于对基座进行加热。
13.进一步地，晶圆气相沉积设备还包括：安装支架，加热装置可活动地设置在安装支架上；驱动装置，驱动装置与加热装置连接，以驱动加热装置相对于安装支架运动，进而调
整加热装置的加热区域。
14.进一步地，晶圆气相沉积设备还包括：温度传感器，温度传感器用于检测晶圆的表面温度；控制模块，与温度传感器和进气总管均连接；当温度传感器的温度检测值大于或等于预设温度值时，控制模块控制进气总管与供气装置连通，以使气体通过进气总管进入至第一支管和第二支管内。
15.应用本实用新型的技术方案，在晶圆气相沉积设备对晶圆进行气相沉积的过程中，进入进气部内的反应气体在抽气装置的抽吸作用下朝向过气部流动，由于抽气装置的抽气口与过气部正对设置，以使反应气体同步穿过过气部，进而使得朝向晶圆流动的反应气体的流速和流量一致，确保气相沉积在晶圆表面上的固态薄膜的厚度一致，解决了现有技术中晶圆上沉积的固态薄膜厚度不一致而影响晶圆的加工质量的问题，提升了晶圆的加工质量。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的晶圆气相沉积设备的实施例的剖视图；以及
18.图2示出了图1中的晶圆气相沉积设备的a
‑
a向剖视图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.10、反应室；11、进气部；12、第一腔室；13、第二腔室；20、基座；21、安装部；211、第一子安装部；212、第二子安装部；22、过气部；30、晶圆；40、抽气装置；50、隔板。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
24.为了解决现有技术中晶圆上沉积的薄膜厚度不一致而影响晶圆的加工质量的问题，本技术提供了一种晶圆气相沉积设备。
25.如图1和图2所示，晶圆气相沉积设备包括反应室10、基座20及抽气装置40。其中，反应室10包括进气部11和排气部。基座20设置在反应室10内，基座20具有安装部21和过气部22，安装部21用于安装晶圆30，过气部22围绕安装部21设置且位于进气部11的下方。抽气装置40设置在反应室10内且位于基座20的下方，抽气装置40的抽气口朝向过气部22设置，以将穿过过气部22的气体抽吸至排气部内。
26.应用本实施例的技术方案，在晶圆气相沉积设备对晶圆30进行气相沉积的过程
中，进入进气部11内的反应气体在抽气装置40的抽吸作用下朝向过气部22流动，由于抽气装置40的抽气口与过气部22正对设置，以使反应气体同步穿过过气部22，进而使得朝向晶圆30流动的反应气体的流速和流量一致，确保气相沉积在晶圆30表面上的固态薄膜的厚度一致，解决了现有技术中晶圆上沉积的固态薄膜厚度不一致而影响晶圆的加工质量的问题，提升了晶圆30的加工质量。
27.在本实施例中，将抽气装置40的抽气口朝向过气部22设置，以使位于反应室10内的反应气体不仅中心对称，且由于压强梯度而具有自上而下的方向性。这样，气相沉积速率只会与晶圆30的半径相关，消除了空间不对称效应。
28.可选地，安装部21为多个，多个安装部21沿反应室10的长度方向间隔设置。过气部22为多个，多个过气部22与多个安装部21一一对应地设置。抽气装置40为多个，多个抽气装置40与多个过气部22一一对应地设置。这样，上述设置使得晶圆气相沉积设备能够同时对多个晶圆30进行气相沉积，进而提升了晶圆气相沉积设备的沉积效率。同时，上述设置确保流向晶圆30的反应气体的流向和流速一致，进而确保气相沉积在晶圆30上的固态薄膜的厚度均匀、一致。
29.在本实施例中，安装部21为两个，晶圆30为两个，两个安装部21沿反应室10的长度方向间隔设置。过气部22为两个，抽气装置40为两个，两个抽气装置40与两个晶圆30一一对应地设置，以使晶圆气相沉积设备的结构更加简单，容易加工、实现，降低了晶圆气相沉积设备的加工成本。
30.需要说明的是，安装部21的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，安装部21为一个、或三个、或四个、或五个、或多个。
31.需要说明的是，过气部22的个数不限于此，只要与安装部21的个数一致即可。可选地，过气部22为一个、或三个、或四个、或五个、或多个。
32.需要说明的是，抽气装置40的个数不限于此，只要与安装部21的个数一致即可。可选地，抽气装置40为一个、或三个、或四个、或五个、或多个。
33.在本实施例中，抽气装置40的抽气口正对过气部22设置，以使化学气体能够沿垂直于晶圆30的方向吹向晶圆30，进一步提升了晶圆气相沉积设备对晶圆30的气相沉积效果。
34.在本实施例中，过气部22包括过气孔组，过气孔组包括多个子过气孔，多个子过气孔沿安装部21的周向间隔设置。这样，上述设置一方面确保化学气体能够穿过过气部22后进入至抽气口内，提升了抽气装置40的抽吸可靠性；另一方面使得过气部22的结构更加简单，容易加工、实现，降低了过气部22的加工成本。
35.可选地，过气孔组为一组；或者，过气孔组为多组，多组过气孔组沿安装部21的径向间隔设置。这样，上述设置使得过气孔组的设置更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也降低了工作人员的加工难度。
36.在本实施例中，过气孔组为一组，安装部21为圆形板状结构。
37.如图2所示，多个安装部21包括第一子安装部211和第二子安装部212，晶圆30气相沉积设备还包括隔板50。隔板50设置在反应室10内，以将反应室10的内腔分隔为相互独立的第一腔室12和第二腔室13，第一子安装部211位于第一腔室12内，第二子安装部212位于第二腔室13内。其中，进气部11与第一腔室12和第二腔室13均连通，排气部与第一腔室12和
第二腔室13均连通。这样，上述设置将反应室10的内腔分隔为相互独立的第一腔室12和第二腔室13，各晶圆30在不同的腔室内进行气相沉积，一方面确保该腔室内的反应气体充足，以使晶圆30上进行充分的气相沉积；另一方面避免两个晶圆30的气相沉积发生相互干扰而影响晶圆30的加工质量。
38.可选地，晶圆30在安装部21上的正投影位于安装部21上或位于安装部21内。这样，上述设置确保晶圆30不会覆盖在过气部22上而影响抽气装置40的抽吸作用，进一步提升了气相沉积设备的加工效率和气相沉积可靠性。
39.在本实施例中，晶圆30在安装部21上的正投影位于安装部21内，以防止晶圆30覆盖过气部22而影响反应气体的正常流动。
40.可选地，进气部11包括进气总管、第一支管和第二支管。其中，进气总管与供气装置连通。第一支管的第一端与进气总管连通，第一支管的第二端伸入至第一腔室12内。第二支管的第一端与进气总管连通，第二支管的第二端伸入至第二腔室13内。这样，上述设置确保进入进气总管内的反应气体能够通过两个支管分别进入至第一腔室12和第二腔室13内，进而提升了气相沉积设备的进气可靠性，确保反应室10内能够进行气相沉积。
41.具体地，从供气装置进入至进气总管内的气体通过第一支管进入至第一腔室12内，通过第二支管进入至第二腔室13内，以确保位于供气装置内的气体能够同时进入至第一腔室12和第二腔室13内。
42.在本实施例中，进气部11为两个，两个进气部11分别用于流通不同的气体，两种气体在反应室10内混合并进行化学反应，以形成反应气体。
43.在本实施例中，晶圆气相沉积设备还包括加热装置。其中，加热装置设置在反应室10内且位于基座20的下方，以用于对基座20进行加热。这样，在反应气体通入反应室10之前，加热装置先对晶圆30进行加热，以确保晶圆30表面达到预设温度值。待晶圆30的表面温度达到预设温度值后，向反应室10内通入气体，两种气体进行化学反应后形成反应气体，以对晶圆30的表面进行气相沉积。
44.具体地，沿晶圆30的径向，通过控制晶圆30不同位置处的温度，以消除半径效应，进而使得整片晶圆30上的固态薄膜的厚度均匀、一致。
45.在本实施例中，晶圆气相沉积设备还包括安装支架和驱动装置。其中，加热装置可活动地设置在安装支架上。驱动装置与加热装置连接，以驱动加热装置相对于安装支架运动，进而调整加热装置的加热区域。这样，上述设置使得加热装置的加热区域可调整地设置，以用于对晶圆30的不同位置处进行加热，或者，对不同半径的晶圆30进行加热，进而提升了加热装置的适配性。
46.可选地，晶圆气相沉积设备还包括温度传感器和控制模块。其中，温度传感器用于检测晶圆30的表面温度。控制模块与温度传感器和进气总管均连接；当温度传感器的温度检测值大于或等于预设温度值时，控制模块控制进气总管与供气装置连通，以使气体通过进气总管进入至第一支管和第二支管内。这样，在对晶圆30进行气相沉积之前，进气总管与供气装置断开连通，位于供气装置内的气体不能够进入至进气总管内，这时，先对晶圆30进行加热，当温度传感器检测到晶圆30表面的温度达到预设温度值时，控制模块控制进气总管与供气装置连通，位于供气装置内的气体依次通过第一支管和第二支管进入至两个腔室内，以使位于两个腔室内的两个晶圆30同步进行气相沉积，提升了气相沉积设备的加工效
率。
47.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
48.在晶圆气相沉积设备对晶圆进行气相沉积的过程中，进入进气部内的反应气体在抽气装置的抽吸作用下朝向过气部流动，由于抽气装置的抽气口与过气部正对设置，以使反应气体同步穿过过气部，进而使得朝向晶圆流动的反应气体的流速和流量一致，确保气相沉积在晶圆表面上的固态薄膜的厚度一致，解决了现有技术中晶圆上沉积的固态薄膜厚度不一致而影响晶圆的加工质量的问题，提升了晶圆的加工质量。
49.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
50.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
51.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。