本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備,特別涉及一種氣相沉積室。
背景技術(shù):
1、在半導(dǎo)體材料生長及薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域,水平流設(shè)備以其獨(dú)特的氣體流動特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),成為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量薄膜沉積和材料生長的關(guān)鍵設(shè)備之一,其核心設(shè)計(jì)在于確保襯底的生長面與源氣的流動方向基本保持平行,通過精確控制氣體的流動模式,達(dá)到優(yōu)化材料生長或薄膜沉積均勻性的目的。
2、然而,盡管水平流設(shè)備在理論上具有諸多優(yōu)勢,但在實(shí)際應(yīng)用過程中卻面臨著一系列挑戰(zhàn)。具體而言,當(dāng)源氣被引入設(shè)備內(nèi)部后,由于流動方向與襯底生長面近似平行,導(dǎo)致沿源氣的來流方向,源氣邊流動邊反應(yīng),呈現(xiàn)耗盡趨勢。這可能導(dǎo)致薄膜厚度出現(xiàn)顯著的不均勻性,進(jìn)而可能對最終產(chǎn)品的性能和可靠性造成不利影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷及不足,本申請?zhí)峁┮环N氣相沉積室,能夠在工藝過程中實(shí)時根據(jù)沉積情況,實(shí)現(xiàn)對待鍍膜襯底傾斜角度的實(shí)時調(diào)節(jié)并確保調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性,有利于優(yōu)化源氣在待鍍膜襯底上沉積時的耗盡趨勢,提高待鍍膜襯底膜層厚度的均勻性。
2、本申請?zhí)峁┮环N氣相沉積室,包括:
3、生長腔室;
4、承載座,設(shè)于所述生長腔室內(nèi),頂面設(shè)置有第一凹槽,所述第一凹槽的一側(cè)側(cè)壁開口;
5、軸體,固定設(shè)于所述承載座中部,所述軸體頂部突出于所述承載座頂面,所述第一凹槽的一側(cè)側(cè)壁開口靠近所述軸體頂部;
6、承載盤,設(shè)于所述第一凹槽內(nèi),所述承載盤頂面設(shè)置有第二凹槽以容納待鍍膜襯底;所述承載盤包括活動端部和自由端部,所述活動端部經(jīng)所述第一凹槽的一側(cè)側(cè)壁開口與所述軸體頂部活動適配;
7、傾斜支撐機(jī)構(gòu),設(shè)置于所述承載座,包括用于提供承載盤驅(qū)動介質(zhì)的介質(zhì)供應(yīng)管路以及連通所述介質(zhì)供應(yīng)管路的活動支撐部,所述活動支撐部位于所述自由端部下方,以在所述承載盤驅(qū)動介質(zhì)的作用下抬升或下降,以帶動所述自由端部相對所述活動端部抬升或下降;
8、源氣注入裝置,與所述承載座中部相對設(shè)置,用于向所述生長腔室內(nèi)注入源氣,使所述源氣沿所述活動端部指向所述自由端部的方向流經(jīng)所述待鍍膜襯底。
9、作為一種實(shí)施方式,所述活動支撐部包括頂部開口且內(nèi)部中空的支撐本體,以及自所述支撐本體頂部活動設(shè)于所述支撐本體內(nèi)的升降本體,所述升降本體位于所述自由端部下方,所述介質(zhì)供應(yīng)管路的一端連通所述支撐本體內(nèi),所述承載盤驅(qū)動介質(zhì)進(jìn)入所述支撐本體內(nèi)并作用于所述升降本體底部,使得所述升降本體頂部突出于所述支撐本體頂部,或者容納于所述支撐本體內(nèi),從而帶動所述自由端部相對所述活動端部抬升或下降。
10、作為一種實(shí)施方式,所述支撐本體和所述介質(zhì)供應(yīng)管路設(shè)于所述承載座內(nèi),所述第一凹槽底面設(shè)有適配所述升降本體活動貫穿的出口結(jié)構(gòu)。
11、作為一種實(shí)施方式,所述支撐本體包括氣缸,所述升降本體包括活動設(shè)置于所述氣缸內(nèi)的活塞。
12、作為一種實(shí)施方式,所述活動支撐部、所述承載座以及所述承載盤具有相同的組成材料,所述組成材料包括石墨。
13、作為一種實(shí)施方式,所述介質(zhì)供應(yīng)管路設(shè)置于所述承載座內(nèi),位于所述承載盤下方,并延伸至所述軸體內(nèi)并經(jīng)所述軸體延伸到所述生長腔室外,所述活動支撐部與所述介質(zhì)供應(yīng)管路沿所述承載座的徑向相對。
14、作為一種實(shí)施方式,所述第一凹槽和所述傾斜支撐機(jī)構(gòu)的數(shù)量均至少為2,并一一對應(yīng)設(shè)置。
15、作為一種實(shí)施方式,所述第一凹槽的數(shù)目至少為2,并圍繞所述軸體均勻排布。
16、作為一種實(shí)施方式,所述第一凹槽和對應(yīng)所容納的所述承載盤均呈扇環(huán)形。
17、作為一種實(shí)施方式,所述承載座頂面包括除所述第一凹槽外的承載座頂表面,所述承載盤頂面包括除所述第二凹槽外的承載盤頂表面,所述承載座頂表面與所述承載盤頂表面齊平。
18、作為一種實(shí)施方式,所述活動端部包括朝向所述軸體頂部側(cè)壁的端部側(cè)壁;
19、所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部的至少部分側(cè)壁滑動貼合;或者,
20、所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部側(cè)壁之間具有間距,當(dāng)所述自由端部相對所述活動端部抬升,所述承載盤經(jīng)所述第一凹槽的一側(cè)側(cè)壁開口朝向所述軸體運(yùn)動,并使所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部的至少部分側(cè)壁滑動貼合。
21、作為一種實(shí)施方式,所述間距不超過0.2毫米。
22、作為一種實(shí)施方式,所述軸體頂部與對應(yīng)所述第一凹槽之間區(qū)域的底面與所述第一凹槽底面齊平,所述軸體頂面與對應(yīng)所述第一凹槽所容納承載盤的頂面之間的高度差大于等于0且小于2厘米。
23、作為一種實(shí)施方式,所述軸體頂部側(cè)壁的形狀與所述端部側(cè)壁的形狀為凹凸貼合關(guān)系。
24、作為一種實(shí)施方式,所述軸體設(shè)置有自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道經(jīng)所述軸體頂部側(cè)壁延伸入所述承載盤,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道的出氣口設(shè)置于所述第二凹槽的底部,以提供自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣體使所述待鍍膜襯底相對所述承載盤自轉(zhuǎn)。
25、作為一種實(shí)施方式,所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部的至少部分側(cè)壁滑動貼合,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相通;
26、在所述自由端部相對所述活動端部抬升的過程中,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相通。
27、作為一種實(shí)施方式,所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部側(cè)壁之間具有間距,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相對;
28、在所述自由端部相對所述活動端部抬升的過程中,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相通。
29、如上所述,本申請的氣相沉積室,具有以下有益效果:
30、本申請的氣相沉積室,將軸體固定設(shè)于承載座中部,軸體頂部突出于承載座頂面,承載座頂面設(shè)置的第一凹槽靠近軸體頂部的一側(cè)側(cè)壁開口;用于容納待鍍膜襯底的承載盤容納于第一凹槽,承載盤包括活動端部和自由端部,活動端部經(jīng)第一凹槽的一側(cè)側(cè)壁開口與軸體頂部活動適配;傾斜支撐機(jī)構(gòu)的活動支撐部位于自由端部下方,活動支撐部與介質(zhì)供應(yīng)管路連通,在介質(zhì)供應(yīng)管路提供承載盤驅(qū)動介質(zhì)時,活動支撐部帶動自由端部相對活動端部抬升或下降,從而優(yōu)化源氣在待鍍膜襯底上沉積時的耗盡趨勢,提高待鍍膜襯底膜層厚度的均勻性,實(shí)現(xiàn)對待鍍膜襯底傾斜角度的實(shí)時調(diào)節(jié)并確保調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定性。
1.一種氣相沉積室,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述活動支撐部包括頂部開口且內(nèi)部中空的支撐本體,以及自所述支撐本體頂部活動設(shè)于所述支撐本體內(nèi)的升降本體,所述升降本體位于所述自由端部下方,所述介質(zhì)供應(yīng)管路的一端連通所述支撐本體內(nèi),所述承載盤驅(qū)動介質(zhì)進(jìn)入所述支撐本體內(nèi)并作用于所述升降本體底部,使得所述升降本體頂部突出于所述支撐本體頂部,或者容納于所述支撐本體內(nèi),從而帶動所述自由端部相對所述活動端部抬升或下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣相沉積室,其特征在于,所述支撐本體和所述介質(zhì)供應(yīng)管路設(shè)于所述承載座內(nèi),所述第一凹槽底面設(shè)有適配所述升降本體活動貫穿的出口結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣相沉積室,其特征在于,所述支撐本體包括氣缸,所述升降本體包括活動設(shè)置于所述氣缸內(nèi)的活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述活動支撐部、所述承載座以及所述承載盤具有相同的組成材料,所述組成材料包括石墨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述介質(zhì)供應(yīng)管路設(shè)置于所述承載座內(nèi),位于所述承載盤下方,并延伸至所述軸體內(nèi)并經(jīng)所述軸體延伸到所述生長腔室外,所述活動支撐部與所述介質(zhì)供應(yīng)管路沿所述承載座的徑向相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述第一凹槽和所述傾斜支撐機(jī)構(gòu)的數(shù)量均至少為2,并一一對應(yīng)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述第一凹槽的數(shù)目至少為2,并圍繞所述軸體均勻排布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述第一凹槽和對應(yīng)所容納的所述承載盤均呈扇環(huán)形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述承載座頂面包括除所述第一凹槽外的承載座頂表面,所述承載盤頂面包括除所述第二凹槽外的承載盤頂表面,所述承載座頂表面與所述承載盤頂表面齊平。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積室,其特征在于,所述活動端部包括朝向軸體頂部側(cè)壁的端部側(cè)壁;
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣相沉積室,其特征在于,所述間距不超過0.2毫米。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣相沉積室,其特征在于,所述軸體頂部與對應(yīng)所述第一凹槽之間區(qū)域的底面與所述第一凹槽底面齊平,所述軸體頂面與對應(yīng)所述第一凹槽所容納承載盤的頂面之間的高度差大于等于0且小于2厘米。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣相沉積室,其特征在于,所述軸體頂部側(cè)壁的形狀與所述端部側(cè)壁的形狀為凹凸貼合關(guān)系。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣相沉積室,其特征在于,所述軸體設(shè)置有自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道經(jīng)所述軸體頂部側(cè)壁延伸入所述承載盤,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道的出氣口設(shè)置于所述第二凹槽的底部,以提供自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣體使所述待鍍膜襯底相對所述承載盤自轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的氣相沉積室,其特征在于,所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部的至少部分側(cè)壁滑動貼合,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相通;
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的氣相沉積室,其特征在于,所述端部側(cè)壁與所述軸體頂部側(cè)壁之間具有間距,所述自轉(zhuǎn)驅(qū)動氣道位于所述軸體頂部側(cè)壁的出口與位于所述端部側(cè)壁的進(jìn)口相對;