[发明专利]半导体工艺设备

说明书

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备。该半导体工艺设备包括：工艺腔室、控制器及检测器；工艺腔室内设置有承载组件，承载组件包括承载座及驱动结构，承载座可旋转的设置于驱动结构上，用于承载待加工件，承载座的外周设置有检测部；驱动结构用于驱动承载座旋转；检测器设置于工艺腔室上，用于检测检测部；控制器用于基于检测器在单位时间内检测到检测部的次数，确定承载座的实际转速。本申请实施例对实现了对承载座的实际转速进行检测,从而大幅提高了确定承载座旋转速度的精准性，为调节承载座的旋转速度提供了准确依据。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

目前，在半导体工艺设备的碳化硅外延设备中，通常使用均匀浓度的工艺气体，从进气端进入工艺腔室，横跨用托盘承载的晶圆表面完成生长，再从尾气端排出工艺腔室。为了保证外延层厚度均匀性，通常通过旋转托盘和调节进气比例两种手段实现外延层厚度一致。因此，在处理晶圆的生长系统中，用于承载晶圆的托盘一般需要旋转，托盘的旋转速度为1～100RPM(转/分钟)不等。

碳化硅外延设备的工艺温度通常为1500～1800℃(摄氏度)，受限于碳化硅外延工艺较高的生长温度，工艺腔室采用耐高温石英材质制成的桶状结构，受限于工艺腔室的结构及工艺温度，托盘难以通过外部驱动和内部驱动装置结合的方式实现旋转和速度的控制。现有技术中采用承载装置连接一供气源，承载装置采用气体驱动方式旋转，以实现带动托盘旋转的目的。但是现有技术中没有检测承载装置旋转速度的相关设计，通常是在工艺前通入不同流量的旋转气体，并人工观察记录对应流量承载装置旋转圈数，并以此作为参考来控制承载装置的旋转速度，由于无法实时获取承载装置的实际转速，以及无法实时调整承载装置旋转速度，使得承载装置处于开环且不可控状态，从而影响晶圆良率。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备，用以解决现有技术存在的由于无法检测托盘的旋转速度从而影响晶圆良率的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括：工艺腔室、控制器及检测器；所述工艺腔室内设置有承载组件，所述承载组件包括承载座及驱动结构，所述承载座可旋转的设置于所述驱动结构上，用于承载待加工件，所述承载座的外周设置有检测部；所述驱动结构用于驱动所述承载座旋转；所述检测器设置于所述工艺腔室上，用于检测所述检测部；所述控制器用于基于所述检测器在单位时间内检测到所述检测部的次数，确定所述承载座的实际转速。

于本申请的一实施例中，所述工艺腔室包括工艺管和端盖，两个所述端盖分别设置于所述工艺管两端，用于封闭所述工艺管，并且至少一个所述端盖的外侧设置有所述检测器。

于本申请的一实施例中，各所述端盖上均设置有用于传输待加工件的传输口，所述检测器设置于所述传输口长度方向的一侧。

于本申请的一实施例中，所述检测部凹设于所述承载座的外周，所述检测器朝向所述承载座的周缘内侧设置，所述检测器中心在所述端盖上的投影与所述承载座中心在所述端盖上的投影之间具有一预设间距，所述预设间距小于所述承载座的半径。

于本申请的一实施例中，所述承载座的半径与所述预设间距的差值小于等于5毫米。

于本申请的一实施例中，所述检测部包括形成于所述承载座外周的多个凹槽，多个所述凹槽沿所述承载座的周向均匀且间隔分布。

于本申请的一实施例中，所述检测器为激光测距器，所述传输口长度方向的一侧设置有透光部，所述激光测距器通过一支架设置于所述透光部外侧。

于本申请的一实施例中，所述支架包括连接段、中间段及承载段，所述连接段与所述端盖连接，并且位于所述透光部一侧；所述承载段远离所述透光部，与所述透光部相对设置，所述激光测距器设置在所述承载段上；所述中间段分别与所述连接段和所述承载段连接。