一种碳化硅CVD工艺腔体装置及使用方法转让专利
申请号 : CN202011437366.7
文献号 : CN112647062B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 廖海涛
申请人 : 无锡邑文电子科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,包括装置基座(1),所述装置基座(1)的上表面开设有沉积内腔(101),所述沉积内腔(101)中设置有加热盘体(2),所述加热盘体(2)的内部设置有螺旋线形的电阻加热棒(201),所述电阻加热棒(201)两端通过导线与电源的正负极相连接,所述加热盘体(2)的上表面设置有覆盖盘(202),所述加热盘体(2)的边缘侧面设置有边缘环(203),所述加热盘体(2)上开设有若干顶针孔(204),若干所述顶针孔(204)呈环形阵列设置,且顶针孔(204)贯穿加热盘体(2)和覆盖盘(202)设置,每个所述顶针孔(204)中均活动设置有一个顶针(205),所述加热盘体(2)的下表面圆心处连接有立式转轴(3),所述立式转轴(3)中套设有升降环(4),所述升降环(4)包括下端的空心环体(401)和上端的倒锥形罩(402),所述倒锥形罩(402)的上端面与若干个呈环形阵列设置的顶针(205)处于同一环形面上设置,所述装置基座(1)的下端设置有驱动加热盘体(2)和立式转轴(3)旋转的转动组件,所述装置基座(1)的下端旁侧设置有用于驱动加热盘体(2)上升或下降的加热升降组件(5);所述装置基座(1)的上表面设置有与沉积内腔(101)上端相配合的气盘(6),位于所述气盘(6)外缘的装置基座(1)上设置有与气盘(6)相配合的密封盖板(7),所述密封盖板(7)的一端部连接有L型压紧板(701),所述L型压紧板(701)的朝向气盘(6)的上表面中心处设置,且所述L型压紧板(701)端部的下表面连接有压紧块(702),所述压紧块(702)作用于气盘(6)的上表面中心处并将气盘(6)压紧,所述密封盖板(7)上表面的其他拐角设置有辅助压紧件(8);其中,所述加热升降组件(5)包括一个竖向设置的丝杆(501),所述丝杆(501)的下端设置用于驱动丝杆(501)转动的驱动电机,所述立式转轴(3)的下端固定连接有与丝杆(501)相配合的连接块(502),所述连接块(502)中开设有与丝杆(501)相配合的螺纹孔(5021),所述装置基座(1)的下端还连接有用于安装加热升降组件(5)的支撑架(503),所述转动组件包括设置在立式转轴(3)下方的伺服电机和与立式转轴(3)固定连接有传动升降套(9),所述传动升降套(9)的下表面开设有非圆形的传动滑动腔(901),所述伺服电机的输出轴端部连接有与传动滑动腔(901)相配合的转柱;所述传动滑动腔(901)的截面形状为正六边形。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述沉积内腔(101)的内壁上设置有耐腐蚀的内衬层(102),所述内衬层(102)有陶瓷材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述装置基座(1)的侧壁上端开设有机械手臂伸入口(103)。
4.根据权利要求3所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,位于所述机械手臂伸入口(103)对侧的装置基座(1)上连接有气体泵出接头(104),所述气体泵出接头(104)与外界的耐腐蚀气泵相连接。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述加热盘体(2)的中开设的顶针孔(204)为3~6个。
6.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述覆盖盘(202)和边缘环(203)均由氮化铝材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述L型压紧板(701)的上表面一端部连接有受压拉手(703)。
8.根据权利要求1所述的一种碳化硅CVD工艺腔体装置,其特征在于,所述辅助压紧件(8)包括一个固定设置在L型压紧板(701)的销轴,所述销轴上转动设置有一个转动套(801),所述转动套(801)的侧面连接有旋转臂(802),所述旋转臂(802)与气盘(6)的上表面相抵接。
9.一种权利要求2~8任一所述碳化硅CVD工艺腔体装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:使用外部的继续手臂将待处理的碳化硅基体从机械手臂伸入口(103)伸入沉积内腔(101)中,此时通过加热升降组件(5)将若干个顶针(205)同时顶起,从而将碳化硅基体放在若干个顶针(205)的上端;
S2:机械手臂从伸入口(103)中撤离时通过加热升降组件(5)使得顶针(205)下降,并将碳化硅基体置于加热盘体(2)的上表面;
S3:启动加热盘体(2)中的电阻加热棒(201)对加热盘体(2)进行加热,从而实现对碳化硅基体的升温,接着通过气盘(6)中的气孔向沉积内腔(101)中注入足够的反应气体,反应一段时间后,断开电阻加热棒(201)和停止注入反应气体;
S4:接着,启动外界的耐腐蚀气泵,从气体泵出接头(104)中将多余的反应气体抽走;
S5:最后,抽完反应气体后,通过加热升降组件驱动顶针(205)上升将反应后的碳化硅基体抬高,机械手臂再次从伸入机械手臂伸入口(103)中取走碳化硅基体,整个碳化硅基体的化学气相沉积过程结束。
说明书 :
一种碳化硅CVD工艺腔体装置及使用方法
技术领域
背景技术
引入到包括该基底的一个处理室中,再通过增加能量来启动或增强这些前驱气体在该基底
表面上的反应。而碳化硅的CVD技术顾名思义是在碳化硅基材的表面通过化学气相沉积一
层薄膜。
喷头,用于将反应气体喷射到反应室中;加热器,其设置在反应室内,用于加热放置在其上
的晶片;加热器支撑部分,用于支撑加热器;其中,CVD装置还包括加热器转动部分,其包括
用于产生转动力以转动加热器的马达;转动轴,用于传递由马达产生的转动力;转动台架,
其安装在转动轴的顶端上,用于承受转动轴的转动力以转动加热器。该发明公开的化学气
相沉积(CVD)装置在实际使用过程中存在以下不足:其一,该发明公开的化学气相沉积
(CVD)装置中的承载座传动结构不稳定;其二,该化学气相沉积(CVD)装置中热盘加热为传
统的灯泡加热,温度控制精度欠佳;其三,化学气相沉积(CVD)装置中的原有晶片承载盘裸
露在工艺环境中,其在长时间的碳化硅CVD工艺过程中容易造成损坏,需要频繁的更换承载
盘。因此,针对上述现有具有转动型加热器的化学气相沉积(CVD)装置的三种不足,设计一
种承载座传动结构、热盘温度控制精度优异、且不会对因长时间运行对承载盘造成损坏的
碳化硅CVD工艺腔体装置及使用方法是一项有待解决的技术问题。
发明内容
时间运行对承载盘造成损坏的碳化硅CVD工艺腔体装置及使用方法。
棒,所述电阻加热棒两端通过导线与电源的正负极相连接,所述加热盘体的上表面设置有
覆盖盘,所述加热盘体的边缘侧面设置有边缘环,所述加热盘体上开设有若干顶针孔,若干
所述顶针孔呈环形阵列设置,且顶针孔贯穿加热盘体和覆盖盘设置,每个所述顶针孔中均
活动设置有一个顶针,所述加热盘体的下表面圆心处连接有立式转轴,所述立式转轴中套
设有升降环,所述升降环包括下端的空心环体和上端的倒锥形罩,所述倒锥形罩的上端面
与若干个呈环形阵列设置的顶针处于同一环形面上设置,所述装置基座的下端设置有驱动
加热盘体和立式转轴旋转的转动组件,所述装置基座的下端旁侧设置有用于驱动加热盘体
上升或下降的加热升降组件;
所述L型压紧板的朝向气盘的上表面中心处设置,且所述L型压紧板端部的下表面连接有压
紧块,所述压紧块作用于气盘的上表面中心处并将气盘压紧,所述密封盖板上表面的其他
拐角设置有辅助压紧件;
接块中开设有与丝杆相配合的螺纹孔,所述装置基座的下端还连接有用于用于安装加热升
降组件的支撑架。
腔,所述伺服电机的输出轴端部连接有与传动滑动腔相配合的转柱。
气盘的上表面相抵接。
上端;
电阻加热棒和停止注入反应气体;
气相沉积过程结束。
受热均匀,其提高了工艺温度控制精度。
盘体的外边缘,用于保护加热盘体边缘不被工艺反应损伤,其延长了加热盘使用寿命。
度。
附图说明
域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附
图。
具体实施方式
本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范
围。
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
量。由此,限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
101的内壁上设置有耐腐蚀的内衬层102,该内衬层102有陶瓷材料制成,将其装在加热组件
周围,可用于将工艺区域将腔体隔离。
通过导线与电源的正负极相连接。其螺旋线形的电阻加热棒201能够使得加热盘体2受热更
加均匀。同时,还在加热盘体2的上表面设置有覆盖盘202,加热盘体2的边缘侧面设置有边
缘环203,该覆盖盘202和边缘环203均由氮化铝材料制成,其覆盖版的材质为氮化铝,保护
热盘表面免受工艺环境损伤;同时其边缘环203安装在加热件外边缘,用于保护加热器边缘
不被工艺反应损伤。同时,还在装置基座1的侧壁上端开设有机械手臂伸入口103,并在位于
机械手臂伸入口103对侧的装置基座1上连接有气体泵出接头104,气体泵出接头104与外界
的耐腐蚀气泵(图中未画出)相连接。
和覆盖盘202设置,在每个顶针孔204中均活动设置有一个顶针205。在加热盘体2的下表面
圆心处连接有立式转轴3,立式转轴3中套设有升降环4,具体地其升降环4包括下端的空心
环体401和上端的倒锥形罩402,倒锥形罩402的上端面与四个呈环形阵列设置的顶针205处
于同一环形面上设置。
丝杆501的下端设置用于驱动丝杆501转动的驱动电机(图中未画出),将立式转轴3的下端
固定连接有与丝杆501相配合的连接块502,连接块502中开设有与丝杆501相配合的螺纹孔
5021,装置基座1的下端还连接有用于用于安装加热升降组件5的支撑架503,通过驱动电机
驱动丝杆501转动,并通过其与螺纹孔5021的之间的作用能够使得立式转轴3上下移动,从
而实现加热盘体2、升降环4的上下移动。
压紧板701,L型压紧板701的朝向气盘6的上表面中心处设置,且L型压紧板701端部的下表
面连接有压紧块702,压紧块702作用于气盘6的上表面中心处并将气盘6压紧,并在,L型压
紧板701的上表面一端部还连接有受压拉手703。
801的侧面连接有旋转臂802,旋转臂802与气盘6的上表面相抵接。
设有沉积内腔101,并且在沉积内腔101的内壁上设置有耐腐蚀的内衬层102,该内衬层102
有陶瓷材料制成,将其装在加热组件周围,可用于将工艺区域将腔体隔离。
通过导线与电源的正负极相连接。其螺旋线形的电阻加热棒201能够使得加热盘体2受热更
加均匀。同时,还在加热盘体2的上表面设置有覆盖盘202,加热盘体2的边缘侧面设置有边
缘环203,该覆盖盘202和边缘环203均由氮化铝材料制成,其覆盖版的材质为氮化铝,保护
热盘表面免受工艺环境损伤;同时其边缘环203安装在加热件外边缘,用于保护加热器边缘
不被工艺反应损伤。同时,还在装置基座1的侧壁上端开设有机械手臂伸入口103,并在位于
机械手臂伸入口103对侧的装置基座1上连接有气体泵出接头104,气体泵出接头104与外界
的耐腐蚀气泵(图中未画出)相连接。
和覆盖盘202设置,在每个顶针孔204中均活动设置有一个顶针205。在加热盘体2的下表面
圆心处连接有立式转轴3,立式转轴3中套设有升降环4,具体地其升降环4包括下端的空心
环体401和上端的倒锥形罩402,倒锥形罩402的上端面与四个呈环形阵列设置的顶针205处
于同一环形面上设置。
丝杆501的下端设置用于驱动丝杆501转动的驱动电机(图中未画出),将立式转轴3的下端
固定连接有与丝杆501相配合的连接块502,连接块502中开设有与丝杆501相配合的螺纹孔
5021,装置基座1的下端还连接有用于用于安装加热升降组件5的支撑架503,通过驱动电机
驱动丝杆501转动,并通过其与螺纹孔5021的之间的作用能够使得立式转轴3上下移动,从
而实现加热盘体2、升降环4的上下移动。
压紧板701,L型压紧板701的朝向气盘6的上表面中心处设置,且L型压紧板701端部的下表
面连接有压紧块702,压紧块702作用于气盘6的上表面中心处并将气盘6压紧,并在,L型压
紧板701的上表面一端部还连接有受压拉手703。还在密封盖板7上表面的其他拐角设置有
辅助压紧件8;具体地其辅助压紧件8包括一个固定设置在L型压紧板701的销轴,销轴上转
动设置有一个转动套801,转动套801的侧面连接有旋转臂802,旋转臂802与气盘6的上表面
相抵接。
轴3固定连接有传动升降套9,并在传动升降套9的下表面开设有非圆形的传动滑动腔901,
其传动滑动腔901的截面形状可设置成正六边形。在伺服电机的输出轴端部连接有与传动
滑动腔901相配合的转柱(图中未画出);通过转柱与传动滑动腔901之间的作用,其立式转
轴3可以沿转柱上下移动,同时其伺服电机带动转柱转动时,其立式转轴3和上方的加热盘
体也能随之转动,从而实现旋转碳化硅CVD的工艺过程。
而将碳化硅基体放在若干个顶针205的上端;
应一段时间后,断开电阻加热棒201和停止注入反应气体;
体的化学气相沉积过程结束。