[发明专利]一种低压低温单片式工艺外延机台

说明书

本发明适用于半导体硅锗外延设备领域，具体是一种低压低温单片式工艺外延机台，包括：石英反应腔，在石英反应腔四周加设有多组反射板，而反射板利用上下包围分布在石英反应腔四周的环形的加热灯泡组对石英反应腔加热，其中，加热灯泡组中包含有环形灯丝；以及，反射板利用其表面铺设有的反射涂层对加热灯泡组发出的热量进行反射，并把热量全覆盖无死角集中至石英反应腔中；石英反应腔进行工作时，反射板利用反射涂层反射加热灯泡组发出的热量，并把热量集中至石英反应腔中，进行加热，通过调控多组反射板以及安装在反射板内部的加热灯泡组，来调控加热功率，来达到温度均匀性的效果；提高发光效率和热稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体硅锗外延设备领域，具体是一种低压低温单片式工艺外延机台。

背景技术

低压低温单片式工艺机台设计，在28纳米以下CMOS(互补金属氧化物半导体)先进制造工艺中，特别是选择性应力硅锗材料,得到了广泛的应用。

已有的空间单片外延主流低压低温机台都是利用灯泡加热，主要分成两种方法:一,ASM （先晶半导体，简称ASM）的横向和纵向分布的条状红外灯泡；二，AppliedMaterials（应用材料）的周向分布的蜂窝状红外灯泡；这两种灯泡的设计，都对放射板的质量和安装提出非常高的要求，否则在工艺过程中局部温度的稳定性和重复性变差，会导致温度的均匀性变化引发的厚度生长的均匀性、应力的稳定性和参杂浓度的均匀性变差，从而导致CMOS的各种指标飘出规格，而机台却没有发出任何警报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压低温单片式工艺外延机台，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低压低温单片式工艺外延机台，包括：石英反应腔，在石英反应腔四周加设有多组反射板，而反射板利用上下包围分布在石英反应腔四周的环形的加热灯泡组对石英反应腔加热，其中，加热灯泡组中包含有环形灯丝；以及，反射板利用其表面铺设有的反射涂层对加热灯泡组发出的热量进行反射，并把热量全覆盖无死角集中至石英反应腔中。

石英反应腔进行工作时，反射板利用反射涂层反射加热灯泡组发出的热量，并把热量集中至石英反应腔中，进行加热，通过调控多组反射板以及安装在反射板内部的加热灯泡组，来调控加热功率，来达到温度均匀性的效果；提高发光效率和热稳定性。

解决了现有灯泡的设计，对放射板的质量和安装提出非常高的要求，否则在工艺过程中局部温度的稳定性和重复性变差，会导致温度的均匀性变化引发的厚度生长的均匀性、应力的稳定性和参杂浓度的均匀性变差，从而导致CMOS的各种指标飘出规格，而机台却没有发出任何警报。

所述石英反应腔可通过反射板利用其表面铺设有的反射涂层对加热灯泡组发出的热量进行反射，收集热量。

在本发明低压低温单片式工艺外延机台中：所述加热灯泡组为呈环形的红外加热灯泡；红外加热灯泡为钨丝真空结构，且功率大于10Kw。

在本发明低压低温单片式工艺外延机台中：所述加热灯泡组在反射板内部加装有多组；

且反射板表面铺设有的反射涂层为放射镀金板层，放射镀金板层能有效隔绝分散的红外光向外扩散，而集中把红外热量放射至石英反应腔中。

进一步的方案：所述反射板外部加装有多个测温仪，并利用测温仪监控温度，配合调控多组反射板以及安装在反射板内部的加热灯泡组，来调控加热功率，来达到温度均匀性的效果。

优选的：所述测温仪为非接触式红外测温仪，并通过石英件监控部件的温度。

在本发明低压低温单片式工艺外延机台中：所述石英反应腔上加装有用于冷却的冷却风循环冷却系统，并利用冷却风循环冷却系统对加热灯泡组和石英反应腔进行冷却，延长加热灯泡组的寿命和控制石英反应腔的温度。