[发明专利]一种半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的承载盘，工艺腔室的内壁上具有排气口和多个进气口，多个进气口包括至少一个主进气口和至少一个副进气口，半导体工艺设备还包括工艺隔板，工艺隔板与承载盘平行设置，工艺隔板与承载盘之间形成主气流区，工艺隔板背离与承载盘的一侧形成有副气流区，主进气口与主气流区位置匹配，副进气口与副气流区位置匹配，工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿工艺隔板的导气孔。本发明提供的半导体工艺设备能够在避免第一工艺气体和第二工艺气体相互冲击的同时，通过导气孔精确地改变基片部分位置的外延层沉积速度，提高了外延层在基片上沉积的均匀性和基片各位置外延层沉积速率的可控性。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

气相外延工艺(Vapour phase epitaxy)是一种常见的外延生长技术，其能够实现在单晶衬底基片上生长出与衬底基片的导电类型、电阻率和结构都不同，且厚度和电阻率可控，能够满足多种不同要求的单晶层，能够极大地提高器件设计的灵活性和性能，在各种半导体功能器件(如IGBT，CMOS，数字存储DRAM，微处理器等)领域具有广泛的应用前景。

在气相外延生长工艺中，外延层厚度的稳定性和均匀性与工艺腔室中的气流场息息相关。为提高外延层厚度的均匀性，在现有的气相外延生长工艺设备中，通常控制两种不同成分的工艺气体由不同方向进入工艺腔室中汇合，并相互作用，以提高工艺气体之间发生反应产生的产物在基片上沉积外延层的均匀性。然而，该方案同样会导致基片边缘外延层的沉积速度大于中心区域的外延层沉积厚度。

因此，如何提供一种能够提高基片气相外延工艺均匀性的半导体工艺设备结构，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备能够提高基片气相外延工艺均匀性。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和设置在所述工艺腔室中的承载盘，所述半导体工艺设备还包括工艺隔板，所述工艺隔板与所述承载盘平行设置，所述工艺隔板与所述承载盘之间形成有主气流区，所述工艺隔板背离与所述承载盘的一侧形成有副气流区；所述工艺腔室的内壁上设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口分别位于所述承载盘的两侧，所述进气口包括至少一个与所述主气流区位置对应的主进气口和至少一个与所述副气流区位置对应的副进气口，且所述工艺隔板上形成有至少一个沿厚度方向贯穿所述工艺隔板的导气孔。

可选地，所述半导体工艺设备还包括旋转机构，所述旋转机构与所述承载盘的底部固定连接，用于驱动所述承载盘旋转。

可选地，所述导气孔的位置与所述承载盘的边缘相对应。

可选地，所述导气孔的数量为两个，两个所述导气孔沿垂直于所述主气流区中气体流动方向间隔设置。

可选地，所述工艺隔板的边缘与所述工艺腔室的设有所述排气口的内壁之间具有排气间隙。

可选地，所述工艺隔板上形成有排气通孔，所述排气通孔位于所述工艺隔板靠近所述排气口一侧的边缘。

可选地，所述副进气口的横截面形状为圆形。

可选地，所述工艺腔室包括基座环、进气座块、尾气收集座块、上盖和下盖，所述主进气口和所述副进气口均形成在所述进气座块上，所述排气口形成在所述尾气收集座块上，所述基座环具有顶开口和底开口，所述上盖和所述下盖分别用于密封所述顶开口和所述底开口；

所述基座环的侧壁上形成有位置相对的进气开口和出气开口，所述进气座块设置在所述进气开口中，所述尾气收集座块设置在所述出气开口中。

可选地，所述半导体设备还包括下内衬，所述下内衬环绕所述承载盘设置在所述工艺腔室中，且所述下内衬设置在所述下盖上，所述工艺隔板设置在所述下内衬上。