[发明专利]选择性外延生长装置及集群设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在基板上使外延薄膜(Epitaxial film)选择性生长的选择性外延生长(Selctive Epitaxial Growth：SEG)装置及集群设备。

背景技术

外延(Epitaxial)生长是指，在半导体基板上使具有与半导体基板相同的晶体结构的薄膜生长的工艺。

另外，所谓选择性外延生长(Selctive Epitaxial Growth：SEG)是指，在半导体基板的规定区域形成氧化膜、氮化膜等绝缘膜以暴露半导体基板的规定区域，并仅在暴露的半导体基板上使具有与其相同的晶体结构的同种或异种半导体膜生长的工艺。如果利用选择性外延生长，则具有如下优点，即：使得通过现有的平板技术难以制作的具有三维结构的半导体元件的制作变得简单。在包括这种选择性外延生长(Selective Epitaxial Growth：SEG)的工艺中，基板上的气体供应及气体分布非常重要。

然而，在现有的配置类型的选择性单晶生长装置中，从侧面喷嘴喷出的反应气体向内管的上侧、下侧等形成有排气流路之处流动，从而使基板上部的反应气体不能均匀地流动，因此存在成膜后的膜均匀性降低的问题。尤其是，由于在内管内侧和基板的外径之间存在缝隙，因此，向基板喷射的气体的绝大部分未在基板上进行充分的反应而向侧面的缝隙流动，使成膜时间变长，且对膜质平坦度也带来不良影响。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的实施例提供一种用于实现选择性外延生长的均匀的成膜的选择性外延生长装置及集群设备。

本发明的实施例提供一种能够提供基板上的均匀的气体流动的选择性外延生长装置及集群设备。

本发明的实施例提供一种能够提高生产性的选择性外延生长装置及集群设备。

本发明要解决的课题不限于此，本领域技术人员可通过以下记载内容，能够明确地理解未提及的其他课题。

用于解决课题的手段

根据本发明的一方面，提供一种选择性外延生长装置，其包括：工艺管，包括内管和包围所述内管的外管，所述内管收容用于收纳多个基板的基板搭载单元，加热组件，包围所述工艺管，侧部喷嘴部，铅垂设置于所述工艺管的内侧；所述侧部喷嘴部包括第一侧部喷嘴及第二侧部喷嘴，所述第一侧部喷嘴喷射用于选择性外延生长的蚀刻气体，所述第二侧部喷嘴喷射用于选择性外延生长的沉积气体。

另外，所述侧部喷嘴部还可以包括多个侧帘喷嘴，所述多个侧帘喷嘴隔着所述第一侧部喷嘴并排配置在该第一侧部喷嘴的两侧，并且，所述多个侧帘喷嘴为了提高从所述第一侧部喷嘴喷射出的第一工艺气体的直线前进特性而喷射非活性气体。

另外，该选择性外延生长装置还可以包括载板旋转部，该载板旋转部用于使所述基板搭载单元旋转。

另外，所述侧部喷嘴部还可以包括预沉积喷嘴，该预沉积喷嘴用于对所述内管内部进行预涂覆。

另外，所述侧部喷嘴部还可以包括下部清洗喷嘴，在清洗所述内管内部时，所述下部清洗喷嘴清洗所述内管的下端部。

另外，所述下部清洗喷嘴与其他侧部喷嘴相比，其长度相对短。

另外，所述第一侧部喷嘴和第二侧部喷嘴中的至少一个可以包括多个区间喷嘴，所述多个区间喷嘴分别对所述基板搭载单元的长度方向上的至少两个区间喷射气体。

另外，就所述多个区间喷嘴而言，为了使喷嘴内部中的气体停滞时间相同，所述多个区间喷嘴中的负责所述基板搭载单元的下侧区间的区间喷嘴具有双重管结构。

另外，就所述多个区间喷嘴而言，为了使喷嘴内部中的气体停滞时间相同，在所述多个区间喷嘴中的负责所述基板搭载单元的下侧区间的区间喷嘴设置有用于抑制气体流动的限制结构体。

另外，所述内管还可以包括切开部，该切开部与所述第一侧部喷嘴设置于同一直线上。

另外，所述切开部可以形成为随着从下端靠近上端而宽度逐渐变宽的倒三角形、随着从下端靠近上端而宽度逐渐变窄的三角形或者上下不对称的形状。

另外，所述切开部可以形成为与所述第一侧部喷嘴的喷射孔相向的独立孔形状。

另外，该选择性外延生长装置可以包括控制部，该控制部用于控制所述载板旋转部的动作，所述控制部根据所述侧部喷嘴部的各个气体供应阶段的时间，对所述载板旋转部的旋转速度进行控制。