[发明专利]外延设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造设备，特别涉及一种外延设备。

背景技术

目前，外延设备均不能很好的一次完成相对较厚的外延产品，其受到很多方面的限制，例如：加热灯管不能承受长时间的高温；外延炉本身石英腔体和金属不能承受长时间的高温；较厚的外延层生长过程中石英腔体层积物较严重，层积物不易蚀刻而且长时间蚀刻会极大的缩短石英腔体的使用寿命。

在现有技术中，如果要使用外延设备ASM E3200或AMAT 300生产较厚的外延层，通常会采取两种做法：(1)采用牺牲外延设备维护保养(PM)周期和器件(parts)寿命直接一次完成；(2)采用分次外延的方式生产，但是反复进出外延设备会影响机台产能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外延设备，能够一次完成较厚的外延层，不会影响外延设备的性能及机台产能。

本发明的技术方案是一种外延设备，包括反应腔体、位于所述反应腔体上部的盖板以及位于所述反应腔体下部的托盘，所述反应腔体设置为空心结构，并设置有冷却水进出口，在空心中通入有冷却水。

进一步的，在所述外延设备中，所述反应腔室外表面上镀有金。

进一步的，在所述外延设备中，还包括射频加热线圈，位于所述托盘上靠近所述反应腔室的一侧。

进一步的，在所述外延设备中，所述射频加热线圈中心为空心，并设置有冷却水进出口，在所述空心中通入有冷却水。

进一步的，在所述外延设备中，在所述射频加热线圈下方安装有调节高低 的螺丝调节装置。

进一步的，在所述外延设备中，一部分所述盖板为透明材质，在所述盖板上形成可视窗口，红外测温装置的探头能够在所述可视窗口上自由移动，测量所述反应腔室内晶圆的温度。

进一步的，在所述外延设备中，所述反应腔室上与所述可视窗口对应的地方是实心设置。

进一步的，在所述外延设备中，所述透明材质为石英，且所述可视窗口为长方形。

进一步的，在所述外延设备中，所述透明材质为石英，且所述可视窗口为长方形。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口位于所述盖板竖直方向上的中间位置，且在水平方向上贯穿所述盖板。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口位于所述盖板竖直方向上的中间位置，且位于所述盖板的左半侧或右半侧。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口在所述盖板上竖直设置。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口位于所述盖板水平方向上的中间位置，且在竖直方向上贯穿所述盖板。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口位于所述盖板水平方向上的中间位置，且位于所述盖板的上半侧或下半侧。

进一步的，在所述外延设备中，所述可视窗口的宽度为1mm～70mm。。

与现有技术相比，本发明提供的外延设备具有以下有益效果：

1、通过将反应腔室设置为双层空心结构，并设置有冷却水进出口，通过冷却水进出口在空心中通入冷却水，用于在生长外延层的过程中降低整个反应腔室的温度，防止外延设备各部件长时间承受高温，从而能够一次生长相对较厚的外延层，并且不影响外延设备的性能及机台产能；

2、本发明使用射频加热线圈代替现有技术中的加热灯管，并将射频加热线圈设置为空心，在其中通入冷却水，以防止射频加热线圈的温度过高，从而可以进一步提高一次生长的外延层的厚度；

3、将腔室盖板的一部分设置为透明材质，在盖板上形成可视窗口，从而采 用红外测温装置替换目前使用的热电阻测温，红外测温装置的探头在所述可视窗口上自由移动，能够测量整个晶圆内的温度分布，降低设备维护成本，使得维护简单方便，且不影响外延设备的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的外延设备的结构示意图。

图2为本发明一实施例所提供的反应腔室的结构示意图。

图3为本发明一实施例所提供的反应腔室的结构示意图

图4为本发明一实施例所提供的射频加热线圈的结构示意图。

图5为本发明一实施例所提供的外延设备盖板的结构示意图。

图6为本发明一实施例所提供的外延设备盖板的结构示意图。

图7为本发明一实施例所提供的外延设备盖板的结构示意图。

图8为本发明一实施例所提供的外延设备盖板的结构示意图。

具体实施方式