腔室及外延生长设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108411362A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201710071008.0(22)申请日2017.02.09(71)申请人北京北方华创微电子装备有限公司地址100176北京市北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人涂冶(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.C30B25/10(2006.01)C23C16/48(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称腔室及外延生长设备(57)摘要本发明提供一种腔室及外延生长设备，该腔室包括石英腔体、设置在该石英腔体内用于承载被加工工件的基座、以及热源，该热源设置在石英腔体的外部，用以透过石英腔体朝向基座辐射热量，基座采用石英制作。本发明提供的腔室，其不仅可以减少热量损耗，提高工艺升温/降温速率，而且可以避免基座附着有残留物的情况，延长了基座的更换周期，从而降低了运行成本和设备成本。本发明提供的外延生长设备包括本发明的腔室，其不仅可以减少热量损耗，提高工艺升温/降温速率，而且可以避免基座附着有残留物的情况，延长了基座的更换周期，从而降低了运行成本和设备成本。CN108411362ACN108411362A权利要求书1/1页1.一种腔室，其特征在于，包括石英腔体、设置在所述石英腔体内用于承载被加工工件的基座、以及热源；其中，所述热源设置在所述石英腔体的外部，用以透过所述石英腔体朝向所述基座辐射热量；所述基座采用石英制作。2.根据权利要求1所述的腔室，其特征在于，所述基座采用软化点温度在1683～1730℃范围内的石英制作。3.根据权利要求1所述的腔室，其特征在于，所述基座采用折射率在1.42～1.57范围内的石英制作。4.根据权利要求1所述的腔室，其特征在于，所述热源包括上加热组和/或下加热组，其中，所述上加热组设置在所述石英腔体外部，且位于所述基座的上方，所述上加热组包括至少一个加热灯；所述下加热组设置在所述石英腔体外部，且位于所述基座的下方，所述下加热组包括至少一个加热灯。5.根据权利要求4所述的腔室，其特征在于，所述加热灯包括红外加热灯。6.根据权利要求1-5任意一项所述的腔室，其特征在于，所述腔室还包括辅助加热件，所述辅助加热件贴合在所述基座的下表面，用以向所述基座传导热量。7.根据权利要求6所述的腔室，其特征在于，所述辅助加热件包括加热环，所述加热环的上表面贴合在所述基座下表面的边缘区域。8.根据权利要求7所述的腔室，其特征在于，所述辅助加热件所采用的材料为石墨、碳化硅或者表面包覆有石墨的碳化硅。9.根据权利要求1-8任意一项所述的腔室，其特征在于，所述石英腔体采用与所述基座相同的材料制作。10.一种外延生长设备，包括腔室，其特征在于，所述腔室采用权利要求1-9任意一项所述的腔室。2CN108411362A说明书1/4页腔室及外延生长设备技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种腔室及外延生长设备。背景技术[0002]外延生长是在单晶衬底(基片)上生长一层有一定要求的、与衬底晶向相同的单晶层的方法。生长外延层有多种方法，但采用最多的是气相外延技术。[0003]图1为现有的外延生长设备的反应腔室的剖视图。如图1所示，外延生长设备包括反应腔室1、进气装置3和排气装置4，其中，在反应腔室1内设置有基座2，用于承载基片。并且，在基座2的底部设置有基座旋转机构5，用以驱动基座2旋转。进气装置2用于向反应腔室1内提供工艺气体；排气装置4用于将反应后的气体排出反应腔室1。在进行外延生长工艺时，基座2及其上的基片被加热至工艺所需的温度，然后利用进气装置2向反应腔室1内通入工艺气体，工艺气体沿图1所示的水平方向流动，并在经过基片表面时，与其发生反应，以在基片表面沉积所需的晶体，反应后的废气通过排气装置4排出反应腔室1。[0004]常见的加热基片的方法有两种，分别是感应线圈加热和红外灯加热，其中，电感线圈加热一般是直接加热上述基座，然后基座通过热传导使基片升温。而红外灯加热方法除了加热基座之外，也会同时加热基片。在实际应用中，基座的材料一般选用石墨。这在实际应用中往往存在以下缺陷：[0005]其一，在加热基片的过程中，基座也将被加热，消耗热量较多，从而导致热利用率较低。[0006]其二，根据石墨本身的特点，对基座厚度有一定的要求，一般来说，如果使用直径为250mm的基座，其厚度一般为4mm，这使得热惯量较大，从而造成工艺的升温时间和降温时间延长，例如，当工艺开始降温时，特别是从500℃降温到室温这一过程将花费较长的时间(约相当于总降温时间的60％)，进而影响外延产量。[0007]其三，由于石墨的