一种硅反应装置的制作方法

1.本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种硅反应装置。


背景技术：

2.对于现有技术下的硅反应装置，气体在整个腔室中的分布是不均匀的，靠近进气口的气体分布与靠近抽气口的气体分布不同，靠近边缘区域的气体分布与靠近中心区域的气体分布不同。虽然硅片的连续旋转可以降低气体分布的不均匀性，但仍未达到工艺标准。更重要的是，现有技术下的硅反应装置的腔室内的压力无法准确控制或调整，也会影响到腔室内的气体均匀性。随着对气体的均匀性要求的增加，如何提高腔室内气体的均匀性成为关键问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种硅反应装置，以提高腔室内硅晶圆表面的气体的均匀性。
4.本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种硅反应装置，包括腔体以及抽气部，所述抽气部设置于所述腔体的底部的中央并与所述腔体连通，所述抽气部包括阀板、连杆、抽气管道以及驱动组件，所述连杆的第一端与所述阀板固定连接，所述驱动组件与所述连杆的第二端连接以驱动所述连杆做升降运动，所述阀板用于在所述连杆的作用下开启或关闭所述抽气管道。
5.在一些实施方式中，所述阀板包括主体以及连接板，所述主体被构造成凹形结构，以用于与所述抽气管道配合，所述连接板连接于所述主体的两侧，所述连接板与所述连杆固定连接。
6.在一些实施方式中，所述主体与所述连接板一体成型。
7.在一些实施方式中，所述抽气部还包括密封板，所述密封板设置于所述驱动组件的上方。
8.在一些实施方式中，所述抽气部还包括用于固定所述驱动组件的固定部，所述固定部将所述驱动组件固定于所述抽气管道的侧部。
9.在一些实施方式中，所述硅反应装置还包括多个进气部，多个所述进气部设置在所述腔体的顶部，所述进气部具有主体，所述主体上设置有凹部，在所述凹部上开设有多个进气孔，所述进气孔与所述腔体连通。
10.在一些实施方式中，所述硅反应装置还包括上盖板，所述进气部与所述上盖板固定连接，所述上盖板盖合于所述腔体的顶部。
11.在一些实施方式中，所述上盖板还开设有多个通孔，多个所述通孔与所述凹部上的所述进气孔连通。
12.在一些实施方式中，所述进气部的所述主体的上表面设置有第一配合部，所述上盖板的下表面设置有第二配合部，所述第一配合部被设置成环绕所述凹部的外周，所述第
二配合部被设置成环绕多个所述通孔。
13.在一些实施方式中，所述第一配合部上设置有多个第一凸起，所述第二配合部上设置有多个第二凸起，所述多个第一凸起与所述多个第二凸起成角度配合。
14.本发明的有益效果至少包括：
15.1、将抽气部设置于腔体的底部的中央并与腔体连通，工艺气体在腔体的内部沉积的过程中，在被抽气部从腔体的底部的中央抽出之前，能够均匀地流经载台上的硅晶圆的上表面，从而使得硅晶圆表面的气体均匀分布。
16.2、通过驱动组件驱动阀板做升降运动，以通过阀板调整抽气管道的开度，能够调节腔室的内部的压力，使得腔室内压力平稳，从而使得腔室内的工艺气体均匀地分散在基底表面。
17.3、通过将进气部设置在所述腔体的顶部、进气部的主体上设置凹部，在凹部上开设有多个进气孔、进气孔与腔体连通，实现了将所通入的工艺气体在凹部内短暂存储并对工艺气体进行缓冲，然后再将工艺气体从进气孔进入到腔体内，提高了对气体的流阻，降低了气体的流速，从而提高了腔体内气体分布的均匀性。
18.4、通过第一配合部被设置成环绕凹部的外周、第二配合部被设置成环绕多个通孔、第一配合部上设置有多个第一凸起、第二配合部上设置有多个第二凸起、第一配合部上的多个第一凸起与第二配合部上的多个第二凸起成角度接触配合，形成封闭空间进而形成较大气流流阻，提升了密封性能。
19.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
20.图1为根据本发明的一种实施方式的硅反应装置的立体结构示意图；
21.图2为根据本发明的一种实施方式的硅反应装置的平面结构示意图；
22.图3为根据本发明的一种实施方式的进气部的结构示意图；
23.图4为根据本发明的一种实施方式的上盖板的结构示意图。
具体实施方式
24.为更进一步阐述本发明的技术手段，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的硅反应装置的具体实施方式详细说明。
25.如图1所示，本发明所述的硅反应装置包括腔体1、多个进气部2以及抽气部3，腔体1被构造成矩形，但可以理解的是，本发明对腔体1的形状不作具体限制，在一个或多个其他实施例中，腔体1的形状也可以为棱柱形或圆柱形。进气部2用于向腔体1中通入工艺气体(例如，氮气)，进气部2被构造成长条形状，但可以理解的是，本发明对进气部2的形状不作具体限制，在一个或多个其他实施例中，进气部2也可以为其他形状。图1中所示，为实现腔体1内气体的均匀性，本发明设置4个进气部2，4个进气部2分别设置于矩形腔体1的四个侧面的顶部的位置，但可以理解的是，本发明对进气部2的数量不做具体限制，在一个或多个其他实施例中，进气部2也可以被设置为其他数量。
26.如图2所示，抽气部3设置于腔体1的底部的中央并与腔体1连通，抽气部3用于将腔体1中的工艺气体抽出。具体地，腔体1的内部的中央设置有用于放置硅晶圆的载台4，载台4与腔体1的底部之间存在空隙s，从进气部2进入并停留在载台4上表面的工艺气体在抽气部3的作用下从各个方向进入空隙s，并从空隙s进入抽气部3。
27.抽气部3包括阀板31、连杆32、抽气管道33、驱动组件34以及壳体35，其中，连杆32的第一端与阀板31固定连接，在本实施例中，抽气部3包括两根连杆32，以用于保持阀板31的稳定，相应地，用于驱动连杆32的驱动组件34也设置两个。驱动组件34与连杆32连接以驱动连杆32做升降运动。具体地，驱动组件34可由马达和直线模组组成，直线模组为能够将马达的输出轴的旋转运动转化为直线运动的模组，该直线模组可以为丝杠结构，本发明对驱动组件34的结构不做具体限制，只要能够驱动连杆32做升降运动即可。阀板31设置于抽气管道33的顶部，阀板31用于在连杆32的升降运动的带动下开启或关闭抽气管道33。壳体35用于承载阀板31、连杆32、抽气管道33以及驱动组件34，阀板31、连杆32、抽气管道33以及驱动组件34均设置在壳体35的内部。本发明所述硅反应装置还包括真空计(图中未示)，真空计设置在腔体1的内部用于监测腔体1内的压力变化，并把真空信号传输至驱动组件34，驱动组件34接收到真空信号后，根据真空信号控制连杆32升降的高度，以控制抽气管道33开度，从而实现调节腔室1的内部的压力的目的。抽气管道33可连接外部真空泵以用于抽取工艺气体。
28.一方面，本发明将抽气部3设置于腔体1的底部的中央并与腔体1连通，工艺气体在腔体1的内部沉积的过程中，在被抽气部3从腔体1的底部的中央抽出之前，能够均匀地流经载台4上的硅晶圆的上表面，从而使得硅晶圆表面的气体均匀分布。另一方面，本发明通过驱动组件34驱动阀板31做升降运动，以通过阀板31调整抽气管道33的开度，能够调节腔室1的内部的压力，使得腔室1内压力平稳，从而使得腔室1内的工艺气体均匀地分散在基底表面。
29.如图2所示，阀板31包括主体311以及连接板312，阀板31的主体被构造成凹形结构，用于与抽气管道33配合，连接板312连接于凹形主体311的左右两侧，主体311与连接板312一体成型，连接板312与连杆32通过螺纹件或卡扣固定连接。当凹形主体311完全处于抽气管道33的内部时，抽气管道33处于关闭状态。如图2所示，抽气部3还包括用于固定驱动组件34的固定部36，固定部36用于将驱动组件34固定于抽气管道33的侧部。抽气部3还包括密封板37，密封板37设置在驱动组件34的上方，用于防止工艺气体进入驱动组件34，对驱动组件34造成损坏。
30.如图1以及图3所示，在一个优选实施例中，多个进气部2中的每个设置在腔体1的顶部。多个进气部2中的每个具有主体21，主体21上设置有凹部211，在凹部211上开设有多个进气孔2111，多个进气孔2111与腔体1连通，以将工艺气体导入到腔体1中。
31.本发明通过将进气部设置在所述腔体的顶部、进气部的主体上设置凹部，在凹部上开设有多个进气孔、进气孔与腔体连通，实现了将所通入的工艺气体在凹部内短暂存储并对工艺气体进行缓冲，然后再将工艺气体从进气孔进入到腔体内，提高了对气体的流阻，降低了气体的流速，从而提高了腔体内气体分布的均匀性。
32.如图1、图3以及图4所示，在一个或多个实施例中，本发明所述硅反应装置还包括上盖板5，进气部2与上盖板5固定连接，在一个或多个实施例中，进气部2与上盖板5可通过
螺纹件固定连接，在一些其他实施例中，进气部2与上盖板5可通过卡扣固定连接。上盖板5盖合于腔体1的顶部，腔体1的外壁与上盖板5固定连接，在一个或多个实施例中，腔体1的外壁与上盖板5可通过螺纹件固定连接，在一些其他实施例中，腔体1的外壁与上盖板5可通过卡扣固定连接。
33.如图3以及图4所示，在一个或多个实施例中，本发明所述硅反应装置还包括进气管道(图中未示)，气体通过进气管道进入腔体1内，具体地，上盖板5上开设有多个通孔511，多个通孔511与进气管道连通，多个通孔511与凹部211上的进气孔2111连通，气体从进气管道进入多个通孔511，并进入凹部211，并通过凹部211上开设的进气孔2111进入腔体2的内部，进气部2的主体21的上表面设置有第一配合部212，上盖板5的下表面设置有第二配合部51，第一配合部212被设置成环绕凹部211的外周，第二配合部51被设置成环绕多个通孔511，第一配合部212上设置有多个第一凸起(图中未示)，第二配合部51上设置有多个第二凸起(图中未示)，第一配合部212上的多个第一凸起与第二配合部51上的多个第二凸起成角度(例如，10
°‑
15
°
)接触配合以形成封闭空间，进而形成较大气流流阻，从而实现进气部2与上盖板5之间的密封，提升了密封性能。
34.本发明中涉及的诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。
35.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够实施本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。