[发明专利]用于外延设备的基座以及外延生长设备

说明书

本发明公开一种用于外延设备的基座以及外延生长设备，基座为圆盘状，在基座的上表面开设有凹槽，凹槽包括凹槽底面和凹槽侧壁；基座上开设有多个自基座的底面向上延伸至凹槽侧壁上的气道；气道的进气口开设在基座的底面上，气道的出气口开设在凹槽侧壁上。气流能够从基座底面的进气口进入，并从凹槽侧壁靠近晶圆边缘区域的出气口排出，改变基座上晶圆边缘位置的气流，稀释晶圆边缘区域的反应气体的浓度，使边缘处生长速率降低，从而降低晶圆边缘厚度，改善晶圆边缘的厚度均匀性。

技术领域

本发明属于集成电路制造设备领域，更具体地，涉及一种用于外延设备的基座以及外延生长设备。

背景技术

外延生长工艺是在高温的晶圆上输送反应气体，利用化学反应，在晶圆上生长一层薄膜。随着集成电路产业向先进制程发展，对晶圆边缘厚度均匀性的要求越来越高，晶圆边缘3mm的参数已经是普遍要求，晶圆边缘1mm的要求也在逐渐提高。晶圆边缘位置的气流场直接影响着晶圆边缘厚度均匀性，反应腔室内的气流均匀性对外延层的质量有直接的关系。

外延生长设备的反应腔室内设有用于支撑和加热晶圆的基座，该基座由热传导材料制成。图1示出了现有技术的一种基座，如图1所示，该基座包括：凹形表面200、高于凹形表面200的环形外侧面105以及连接凹形表面200和环形外侧面105的过渡面110，凹形表面200上设有用于安放支撑晶圆的顶针的三个通孔103。图2示出了图1中A处的局部放大图。如图2所示，基座安装晶圆的凹形表面200的边缘与环形外侧面105内边缘通过过渡面110的一个斜面302加一个直角台阶107连接过渡，在工艺过程中，晶圆边缘设置在斜面302上，斜面302的下方部分都在晶圆下方，斜面302的落差为D6。斜面302通过微小落差300和下方的凹形表面200相连，微小落差300的尺寸为D7。斜面302距离直角台阶107具有D5的微小距离，D5的尺寸为0到5mm；这个微小距离影响着晶圆边缘处的气流场，不利于晶圆边缘厚度均匀性的控制。

因此，需要提供一种用于外延设备的基座以及外延生长设备，便于实现外延生长工艺中对晶圆边缘厚度均匀性的控制。

发明内容

本发明的目的提供一种用于外延设备的基座以及外延生长设备，改善外延生长工艺中晶圆边缘的厚度均匀性。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种用于外延设备的基座，所述基座为圆盘状，在所述基座的上表面开设有凹槽，所述凹槽包括凹槽底面和凹槽侧壁；

所述基座上开设有多个自所述基座的底面向上延伸至所述凹槽侧壁上的气道；所述气道的进气口开设在所述基座的底面上，所述气道的出气口开设在所述凹槽侧壁上。

优选地，所述气道为弯管状通道，且所述通道的管径相同。

优选地，所述气道为弯管状通道，且所述通道的管径不相同；自所述进气口向上延伸至所述出气口，所述通道的管径递减。

优选地，所述气道的纵向截面上包含两条构成所述气道轮廓的内侧弧线段和外侧弧线段；

所述外侧弧线段距离所述基座的轴线的距离，大于所述内侧弧线段距离所述基座的轴线的距离；

所述内侧弧线段的弧度大于所述外侧弧线段的弧度；

所述内侧弧线段和所述外侧弧线段所在圆周的直径范围为80mm～300mm。

优选地，所述进气口和所述出气口均为圆形，且所述进气口的直径是所述出气口的直径的2～5倍。

优选地，所述进气口和所述出气口的数量均为20～60个；

所述凹槽侧壁为一环面，多个所述出气口在所述凹槽侧壁上均匀分布；

多个所述进气口在所述基座的底面的边缘处均匀分布。

优选地，所述凹槽侧壁垂直于所述基座的底面。