[发明专利]半导体外延设备中的反应腔室及半导体外延设备

说明书

本申请实施例提供一种半导体外延设备中的反应腔室，包括自上而下依次叠置的上拱顶、基座环、支撑座，所述上拱顶、基座环、支撑座配合围成所述反应腔室的反应腔，所述反应腔中设置有用于承载待加工工件的承载台，所述上拱顶包括拱顶环和透明的拱顶本体，所述拱顶本体与所述拱顶环连接，所述拱顶环叠置在所述基座环上，所述拱顶本体具备向上拱起的顶面和与所述承载台的承载面平行的底面。通过将承载面和底面设置为一对相对且相互平行的表面，使得当反应进行时，氢气等反应气体在竖直方向上的扩散程度均一，提高了平板状硅源中心处和边缘处气体浓度的一致性，增加了平板状硅源外延反应的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，尤其涉及一种半导体外延设备中的反应腔室及半导体外延设备。

背景技术

单晶硅薄膜作为一种重要材料，广泛应用于芯片、太阳能电池的生产制造中，目前业界大多使用气相沉积外延法制备单晶硅薄膜，制备过程中，放置在半导体外延设备中的平板状硅源(含硅衬底)与氢气等反应气体在低压高温环境中发生还原反应，从而在平板状硅源的上表面形成一层单晶硅薄膜。

现有技术中，往往将半导体外延设备设置为球形或者椭球形以增强低压反应时对大气压力的抵抗力，但这样会干扰氢气等反应气体在半导体外延设备内的扩散过程，从而使平板状硅源的反应程度不均。

发明内容

本申请实施例提供一种半导体外延设备中的反应腔室，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供一种半导体外延设备中的反应腔室，包括自上而下依次叠置的上拱顶、基座环、支撑座，所述上拱顶、基座环、支撑座配合围成所述反应腔室的反应腔，所述反应腔中设置有用于承载待加工工件的承载台，所述上拱顶包括拱顶环和透明的拱顶本体，所述拱顶本体与所述拱顶环连接，所述拱顶环叠置在所述基座环上，所述拱顶本体具备向上拱起的顶面和与所述承载台的承载面平行的底面。

优选的，所述拱顶本体包括透明的上壳和下壳，所述上壳及所述下壳分别与所述拱顶环连接，且均被所述基座环周向围绕，所述上壳向上拱起，所述下壳呈平板状。

优选的，所述下壳的底面与所述拱顶环的底面平齐。

优选的，拱顶本体还包括：设置在所述上壳及所述下壳之间的加强结构。

优选的，所述加强结构包括环绕所述拱顶本体的轴线均匀设置的多个支撑柱，所述支撑柱均沿竖直方向延伸至与所述上壳及所述下壳接触。

优选的，所述上壳及所述下壳分别与所述拱顶环密封连接，所述上壳、所述下壳及所述拱顶环配合围成一密封腔，该密封腔中的气压小于标准大气压。

优选的，所述加强结构包括设置在所述下壳上且位于所述上壳和所述下壳之间的加强筋组，所述加强筋组包括加强筋环以及加强筋棱，所述加强筋环环绕所述拱顶本体的轴线设置，所述加强筋棱环绕所述加强筋环呈放射状设置。

优选的，所述上壳及所述下壳分别与所述拱顶环密封连接，所述上壳、所述下壳及所述拱顶环配合围成一密封腔，该密封腔中的气压为标准大气压。

本申请实施例还提供一种半导体外延设备，包括如上所述的反应腔室。

本申请所提供的半导体外延设备的反应腔室中设置有承载台，该承载台具备朝上的承载面，反应腔室具备朝向承载面的底面和向上拱起的顶面，本申请通过将承载面和底面设置为一对相对且相互平行的表面，使得当反应进行时，氢气等反应气体在竖直方向上的扩散程度均一，提高了平板状硅源中心处和边缘处气体浓度的一致性，而向上拱起的顶面提高了在内部负压的情况下承受内外压差的能力，在承受反应腔内外压差的前提下，增加了平板状硅源反应程度的均匀性。

附图说明