外延沉积设备的制作方法

专利检索2026-08-21  26


本发明涉及半导体制造设备领域,具体涉及一种外延沉积设备。


背景技术:

1、在半导体制造业,化学气相沉积(cvd)是一种在衬底(如硅晶片)上形成薄膜材料的公知工艺。在cvd过程,待沉积的材料的气态分子被提供给晶片,以通过化学反应在晶片上形成该材料的薄膜。这种形成的薄膜可以为多晶的,非晶的或外延的。

2、外延沉积设备区别于一般的化学气相沉积设备,其反应腔室由石英材料制成的上下腔室盖构成。在现有的外延沉积设备中,用于调节基座定位的调节机构和驱动基座旋转的运动机构直接悬挂在下腔室盖的石英套筒末端,影响石英腔室的使用寿命,这种单点悬挂的支撑方式也会出现基座水平度偏移的现象,并且由于调节机构和运动机构的重量大以及安装空间狭窄,极大地增加了安装人员的操作难度。此外,运动机构使用磁耦合进行真空密封,磁耦合存在失真丢步的风险,且由于磁耦合真空密封位于整个设备的底部,反应中的副产物容易掉落至石英套管内时需要定期进行检修,而检修也考验维护人员的安装手法,维护过程中也可能出现水平度偏移的可能。


技术实现思路

1、本发明的目的是解决目前的外延气相沉积设备使用寿命降低,基座水平度容易出现偏移以及安装维护困难的问题。

2、为实现上述目的,本发明提出了一种外延沉积设备,其特征在于,包括:

3、基片托盘,设置于所述外延沉积设备内,用于支撑基片;

4、上腔室盖,设置于所述基片托盘上方,下腔室盖,设置于所述基片托盘下方,所述上腔室盖和所述下腔室盖均由石英材料制成;

5、自所述下腔室盖的中心向下延伸的石英套管;

6、中间基环,用于固定连接所述上腔室盖和所述下腔室盖;

7、所述石英套管内部设置有枢轴,所述枢轴的上端部与所述基片托盘连接,所述

8、枢轴的下端部与调节机构连接;

9、连接支撑件,所述连接支撑件的一端与所述调节机构连接,所述连接支撑件的另一端与框体连接,所述框体与所述外延沉积设备连接,所述连接支撑件用于支撑所述枢轴和所述调节机构。

10、可选地,所述调节机构包括:水平调节机构,所述水平调节机构用于调节所述基片托盘在水平面的定位,和倾角调节机构,所述倾角调节机构用于调节所述基片托盘的水平度。

11、可选地,所述调节机构还包括运动部件,所述运动部件用于驱动所述枢轴旋转。

12、可选地,所述枢轴的下端部设置有密封装置,所述密封装置包括:波纹管机构和磁流体装置。

13、可选地,所述波纹管机构包括第一波纹管和第二波纹管,所述第一波纹管的上端部连接所述石英套管的下端,所述第一波纹管的下端部连接所述磁流体装置,所述第二波纹管的上端部连接所述磁流体装置,所述第二波纹管的下端部连接所述调节机构。

14、可选地,所述连接支撑件与所述框体通过铰链连接。

15、可选地,所述水平调节机构包括:水平调整板,和设置在所述水平调整板上的固定板和水平调节螺丝。

16、可选地,所述调节螺丝包括x方向水平调节螺丝和y方向水平调节螺丝。

17、可选地,所述水平调整板上设置有与所述水平调节螺丝对应的螺纹,所述固定板上设置有通孔,用于容纳所述水平调节螺丝。

18、可选地,所述固定板上设置有与所述水平调节螺丝对应的螺纹,所述水平调整板上设置有通孔,用于容纳所述水平调节螺丝。

19、可选地,所述倾角调节机构包括:倾角调整板,和设置在所述倾角调整板上的固定螺丝和倾角调节螺丝。

20、可选地,所述倾角调节螺丝的数量与所述固定螺丝的数量对应,所述固定螺丝的数量为至少3个。

21、可选地,所述连接支撑件包括支撑机构,用于支撑所述水平调整板和所述倾角调整板,和连接机构,用于连接所述支撑机构和所述框体。

22、可选地,所述连接机构与所述支撑机构通过焊接方式连接。

23、可选地,所述连接机构与所述支撑机构一体化成型。

24、可选地,所述连接机构的数量为1个。

25、可选地,所述框体环绕设置在所述上腔室盖、所述下腔室盖和所述中间基环的外围。

26、与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果;

27、(1)本发明的外延沉积设备通过连接支撑件将枢轴支撑到框体上,使得调节机构和运动机构无需直接固定悬挂于石英腔体上,增加了石英腔室的使用寿命。

28、(2)本发明的连接支撑件通过铰链连接的方式与框体连接,当需要对石英腔室进行维护时,只需要将石英腔室以框架为旋转轴旋出就可进行维护,无需拆卸调节机构进行维护,实现了每次维护前后的位置一致,并且结构稳定,不具有水平度偏移的可能。

29、(3)本发明的调节机构设置于连接支撑件上,具有独立的x-y方向定位的水平调节机构和调节基座水平度的倾角调节机构。

30、(4)本发明使用磁流体对石英腔室的运动机构进行真空密封,消除了使用磁耦合真空密封需要定期进行大修的问题。



技术特征:

1.一种外延沉积设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的外延沉积设备,其特征在于,所述调节机构包括:水平调节机构,所述水平调节机构用于调节所述基片托盘在水平面的定位;和倾角调节机构,所述倾角调节机构用于调节所述基片托盘的水平度。

3.如权利要求2所述的外延沉积设备,其特征在于,所述调节机构还包括:运动部件,所述运动部件用于驱动所述枢轴旋转。

4.如权利要求1所述的外延沉积设备,其特征在于,所述枢轴的下端部设置有密封装置,所述密封装置包括:波纹管机构和磁流体装置。

5.如权利要求4所述的外延沉积设备,其特征在于,所述波纹管机构包括第一波纹管和第二波纹管,所述第一波纹管的上端部连接所述石英套管的下端,所述第一波纹管的下端部连接所述磁流体装置,所述第二波纹管的上端部连接所述磁流体装置,所述第二波纹管的下端部连接所述调节机构。

6.如权利要求1所述的外延沉积设备,其特征在于,所述连接支撑件与所述框体通过铰链连接。

7.如权利要求2所述的外延沉积设备,其特征在于,所述水平调节机构包括:水平调整板,和设置在所述水平调整板上的固定板和水平调节螺丝。

8.如权利要求7所述的外延沉积设备,其特征在于,所述水平调节螺丝包括x方向水平调节螺丝和y方向水平调节螺丝。

9.如权利要求8所述的外延沉积设备,其特征在于,所述水平调整板上设置有与所述水平调节螺丝对应的螺纹,所述固定板上设置有通孔,用于容纳所述水平调节螺丝。

10.如权利要求8所述的外延沉积设备,其特征在于,所述固定板上设置有与所述水平调节螺丝对应的螺纹,所述水平调整板上设置有通孔,用于容纳所述水平调节螺丝。

11.如权利要求7所述的外延沉积设备,其特征在于,所述倾角调节机构包括:倾角调整板,和设置在所述倾角调整板上的固定螺丝和倾角调节螺丝。

12.如权利要求11所述的外延沉积设备,其特征在于,所述倾角调节螺丝的数量与所述固定螺丝的数量对应,所述固定螺丝的数量为至少3个。

13.如权利要求11所述的外延沉积设备,其特征在于,所述连接支撑件包括支撑机构,用于支撑所述水平调整板和所述倾角调整板,和连接机构,用于连接所述支撑机构和所述框体。

14.如权利要求13所述的外延沉积设备,其特征在于,所述连接机构与所述支撑机构通过焊接方式连接。

15.如权利要求13所述的外延沉积设备,其特征在于,所述连接机构与所述支撑机构一体化成型。

16.如权利要求13所述的外延沉积设备,其特征在于,所述连接机构的数量为1个。

17.如权利要求1所述的外延沉积设备,其特征在于,所述框体环绕设置在所述上腔室盖、所述下腔室盖和所述中间基环的外围。


技术总结
本发明公开了一种外延沉积设备,所述外延沉积设备包括:基片托盘,设置于所述外延沉积设备内,用于支撑基片;上腔室盖,下腔室盖,自所述下腔室盖的中心向下延伸的石英套管;中间基环,用于固定连接所述上腔室盖和所述下腔室盖;所述石英套管内部设置有枢轴,所述枢轴的上端部与所述基片托盘连接,所述枢轴的下端部与调节机构连接;连接支撑件,所述连接支撑件的一端与所述调节机构连接,所述连接支撑件的另一端与框体连接。本发明的外延沉积设备通过连接支撑件将枢轴支撑到框体上,使得调节机构和运动机构无需直接固定于石英腔体上,增加了石英腔室的使用寿命。连接支撑件通过铰链连接的方式与框体连接,当需要对石英腔室进行维护时,只需要将石英腔室以框架为旋转轴旋出就可进行维护,无需拆卸调节机构进行维护。

技术研发人员:张逸杰,焦文鸿
受保护的技术使用者:中微半导体设备(上海)股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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