[发明专利]半导体加工设备

说明书

本发明提供一种半导体加工设备，其包括反应腔室、感应线圈、外线圈和高度调节机构，其中，在反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘。感应线圈设置在反应腔室内，且位于该石墨托盘的上方或者下方，并且感应线圈为平面线圈，用以采用感应加热的方式加热石墨托盘。外线圈环绕设置在感应线圈的外围，用于在形成回路时，产生与感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场；高度调节机构用于调节外线圈相对于感应线圈的高度。本发明提供的半导体加工设备，其可以对由感应线圈形成的温度场进行调节，从而可以提高石墨托盘的温度均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种半导体加工设备。

背景技术

化学气相沉积外延生长的基本原理是将反应气体输送到反应腔室内，并通过加热等方式使反应气体在衬底表面发生化学反应，获得的生长原子淀积在衬底表面上，并生长形成单晶层薄膜。化学气相沉积对温度场十分敏感，反应腔室内的温度及温度均匀性直接影响工艺结果，因此，对反应腔室的温度控制至关重要。现阶段，电磁感应加热因加热区域大、调节方便等特点，得到了广泛的应用。

现有的半导体加工设备包括反应腔室，在该反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘，且在反应腔室内，位于该石墨托盘的上方或下方上方设置有感应线圈，该感应线圈为平面线圈，且与低频感应电源电连接，用以产生交变磁场，该交变磁场使得石墨托盘发热，从而间接加热晶片。

但是，在实际应用中，由感应线圈形成的温度场并不均匀，导致石墨托盘中，在靠近感应线圈的轴心位置处产生的感应电流密度与远离感应线圈的轴心位置处产生的感应电流密度存在差异，从而造成石墨托盘的温度分布不均匀，进而对晶片工艺结果造成影响。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备，其可以对由感应线圈形成的温度场进行调节，从而可以提高石墨托盘的温度均匀性。

为实现本发明的目的而提供一种半导体加工设备，包括反应腔室和感应线圈，在所述反应腔室内设置有用于承载晶片的石墨托盘；所述感应线圈设置在所述反应腔室内，且位于所述石墨托盘的上方或者下方，并且所述感应线圈为平面线圈，用以采用感应加热的方式加热所述石墨托盘，还包括外线圈和高度调节机构，其中，所述外线圈环绕设置在所述感应线圈的外围，用于在形成回路时，产生与所述感应线圈产生的磁场方向相反的感应磁场；所述高度调节机构用于调节所述外线圈相对于所述感应线圈的高度。

优选的，所述高度调节机构包括多个支撑柱、支撑环和驱动装置，其中，所述支撑环的轴线与所述感应线圈的轴线相互平行；所述多个支撑柱设置在所述支撑环上，且沿所述外线圈的周向均匀分布，用以支撑所述外线圈；所述驱动装置用于驱动所述支撑环上升或下降。

优选的，所述驱动装置为一个或多个，且多个驱动装置沿所述外线圈的周向间隔设置。

优选的，所述多个驱动装置沿所述外线圈的周向对称分布。

优选的，所述驱动装置包括气缸或者电机。

优选的，还包括通断装置，所述通断装置用于接通或断开所述外线圈的两个端部。

优选的，所述通断装置包括两个电极、连接棒、支撑件和升降装置，其中，所述两个电极相对设置，且分别与所述外线圈的两个端部连接，并且在所述两个电极彼此相对的表面上设置有槽部；所述连接棒位于所述两个电极之间，且所述连接棒的两个端部分别搭置在所述两个电极的槽部底面上，并且所述端部的侧面与所述槽部的侧面之间具有间隙；所述升降装置用于驱动所述支撑件上升，直至所述支撑件顶起所述连接棒，以使所述连接棒的两个端部与所述两个电极的槽部底面相分离；或者，驱动所述支撑件下降至低于所述两个电极的槽部底面的位置处，以使所述连接棒的两个端部在重力作用下下落至所述电极的槽部底面上。

优选的，所述升降装置包括气缸或者升降电机。