[发明专利]一种反应腔室及半导体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种反应腔室及半导体加工设备。

背景技术

化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。对于半导体晶片薄膜的制备来说，整个晶片表面薄膜的均匀性是工艺一个极其重要的指标，而与该指标密切相关的是半导体晶片上极其附近电磁场、热场、及气流场等的分布。因此，提高电磁场、热场及气流场的分布均匀性是提高工艺均匀性的重要手段之一。

现有设备反应腔室，其反应腔室的结构形式与本专利提供的反应腔室存在很大差异，通过上环体和下环体在侧面形成匀流腔；其进气方式也不一样，工艺气体从顶端接入，经过一定路径进入侧面的匀流腔，再经匀流腔从下往上进入反应腔室。存在结构复杂、加工困难、加工成本高、维修不方便等问题，另外工艺气体从顶部接入，经过一定的通道后从腔体下部进入腔室，存在工艺气体进入反应腔速度慢，容易造成气流不均匀，成膜质量不佳等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种易于加工、进气分布均匀、半导体材料的成膜质量高的反应腔室及半导体加工设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种反应腔室，包括由下垫块、侧壁和上盖板构成的封闭的腔体和设于所述腔体内的平板加热器组件，所述上盖板与所述平板加热器组件之间设有匀流板，所述匀流板与上盖板之间形成匀流腔，所述上盖板上设有进气组件，所述进气组件的出气口与所述匀流腔连通，所述进气组件的出气口前方一定距离设有气流挡板。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上盖板内设有进气缓冲腔，所述进气组件的出气口与所述进气缓冲腔连通，所述进气缓冲腔底部设有缓冲出口，所述气流挡板设于所述缓冲出口前方一定距离。

所述进气组件包括进气管、进气法兰和进气绝缘盘，所述进气法兰通过紧固螺栓将进气绝缘盘压紧在上盖板上，所述上盖板的外端面上设有凹槽，所述进气绝缘盘与所述凹槽构成所述进气缓冲腔。

所述气流挡板通过挡板螺栓固定于上盖板内端面上。

所述腔体外周设有用于将腔体与外界隔离的隔离罩。

所述上盖板与侧壁的结合处设有绝缘盘和托盘，所述绝缘盘设于上盖板和托盘之间，所述匀流板悬挂于托盘上。

所述侧壁上设有用于观察腔体内部的观察口。

一种半导体加工设备，包括机架、开盖机构、电器系统、真空系统和气路系统，所述半导体加工设备还包括上述的反应腔室，所述反应腔室位于机架，所述真空系统和气路系统均与反应腔室相连，所述开盖机构用于打开反应腔室。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的反应腔室，在进气组件的出气口前方一定距离设有气流挡板，工艺气体通过进气组件内的工艺气体进入后，气体不是直接向下进入匀流腔，而是在气流挡板的作用下向周围分散后再进入匀流腔，作为第一次匀流；工艺气体进过第一次匀流后继续向下通过匀流板后进入反应腔室，作为第二次匀流。反应腔室，结构简单，易于加工、方便清洗与维修，工艺气体进入反应腔室之前经过两次匀流，使气体较大面积的分布在平板加热器组件上，可以控制参与工艺过程的工艺气体的流量和准确度，具有工艺气体进入速度快、气体分布均匀的优点，改善了工艺质量，提高了半导体材料的成膜质量，且工艺气体直接从腔体顶部进入反应腔室，提高工艺气体进入反应腔室的速度。

（2）本发明的反应腔室，上盖板内设有与进气组件的出气口连通的进气缓冲腔，工艺气体进入后，在进入匀流腔之前，先进入进气缓冲腔，工艺气体在该进气缓冲腔内进气速递降低，然后从进缓冲出口流出被气流挡板挡住，向周围分散后再进入匀流腔，通过缓冲作用，降低气体冲击，进一步提高进气均匀性。

（3）本发明的半导体加工设备，包括上述的反应腔室，同样具有进气快、气体分布均匀、半导体材料的成膜质量高的优点。

附图说明

图1是本发明反应腔室的结构示意图。

图2是本发明反应腔室中进气组件的结构示意图。

图3是本发明半导体加工设备的结构示意图。

图中各标号表示：