專利名稱：反應(yīng)腔及具有其的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反應(yīng)腔及具有其的化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
背景技術(shù)：
CVD(物理氣相淀積)中重要的工藝參數(shù)包括壓力、溫度、氣體濃度和氣體滯留時間等，因此進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的設(shè)計對于控制反應(yīng)腔壓力、氣體滯留時間會有很大的影響。對于溫度分布而言，反應(yīng)腔內(nèi)的溫度受加熱方式、熱輻射和熱對流的影響。在加熱方式固定的情況下，由于反應(yīng)腔外環(huán)境溫度低于反應(yīng)腔內(nèi)，因此進(jìn)氣端氣體溫度低于反應(yīng)腔內(nèi)溫度，進(jìn)氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)的設(shè)計能夠在一定程度上通過控制熱輻射和熱對流來影響反應(yīng)腔內(nèi)尤其是承載基片的托盤表面溫度均勻性。然而目前的排氣系統(tǒng)還不能夠?qū)ν斜P表面溫度的均勻性進(jìn)行調(diào)整，因此亟待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決無法通過排氣系統(tǒng)調(diào)整托盤表面溫度均勻性的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例一方面提出了一種反應(yīng)腔，包括反應(yīng)腔外壁；反應(yīng)腔內(nèi)壁，所述反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁，其中，所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁上均設(shè)有一個或多個排氣孔，且所述第一內(nèi)壁的排氣孔和第二內(nèi)壁的排氣孔至少部分相通。本發(fā)明實(shí)施例通過第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間的相對移動可以調(diào)整排氣孔的大小，從而通過排氣孔大小的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對托盤表面溫度均勻性的調(diào)整。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，其中，所述第一內(nèi)壁固定，所述第二內(nèi)壁可豎直移動。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述排氣孔為圓形或方形。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括形成在所述反應(yīng)腔外壁和所述反應(yīng)腔內(nèi)壁之間的排氣通道；和至少一個排氣口，所述至少一個排氣口設(shè)置在所述反應(yīng)腔外壁中且與所述排氣通道連通。本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提出了一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔包括反應(yīng)腔外壁和反應(yīng)腔內(nèi)壁，其中，所述反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁，其中，所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁上均設(shè)有一個或多個排氣孔，且所述第一內(nèi)壁的排氣孔和第二內(nèi)壁的排氣孔至少部分相通；設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)部的一個或多個托盤；和控制器，所述控制器控制所述第一內(nèi)壁和/或第二內(nèi)壁以使所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間相對移動。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述第一內(nèi)壁固定，所述第二內(nèi)壁可豎直移動。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)要減小所述一個或多個托盤的外邊緣溫度時，所述控制器控制所述第二內(nèi)壁移動以使所述第一內(nèi)壁的排氣孔和所述第二內(nèi)壁的排氣孔的相通部分增大；當(dāng)要增大所述一個或多個托盤的外邊緣溫度時，所述控制器控制所述第二內(nèi)壁移動以使所述第一內(nèi)壁的排氣孔和所述第二內(nèi)壁的排氣孔的相通部分減小。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述排氣孔為圓形或方形。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述多個托盤呈豎直或水平等間隔設(shè)置。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括中央進(jìn)氣裝置，所述中央進(jìn)氣裝置穿過所述一個或多個托盤的中心孔。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括形成 在所述反應(yīng)腔外壁和所述反應(yīng)腔內(nèi)壁之間的排氣通道；和至少一個排氣口，所述至少一個排氣口設(shè)置在所述反應(yīng)腔外壁中且與所述排氣通道連通。通過本發(fā)明實(shí)施例中控制器對第一內(nèi)壁和/或第二內(nèi)壁的控制，可以調(diào)整排氣孔的大小，從而通過排氣孔大小的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對托盤表面溫度均勻性的調(diào)整。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為本發(fā)明實(shí)施例的單托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的多托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的單托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔排氣口調(diào)整后的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的多托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔排氣口調(diào)整后的結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。如圖I所示，為本發(fā)明實(shí)施例的單托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的多托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例的單托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔排氣口調(diào)整后的結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例的多托盤結(jié)構(gòu)的反應(yīng)腔排氣口調(diào)整后的結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔包括反應(yīng)腔外壁205和反應(yīng)腔內(nèi)壁。其中，反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202，其中，第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202上均設(shè)有一個或多個排氣孔204和203，且第一內(nèi)壁201的排氣孔204和第二內(nèi)壁202的排氣孔203至少部分相通。本發(fā)明實(shí)施例通過第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間的相對移動可以調(diào)整排氣孔的大小，從而通過排氣孔大小的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對托盤表面溫度均勻性的調(diào)難 iF. O在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202可相對移動可具有多種方式，例如，第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202均可移動，或者，第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202中有一個固定，另一個可移動。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一內(nèi)壁201固定,第二內(nèi)壁202可豎直地移動。這樣第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202之間相對移動就可以使得第一內(nèi)壁201的排氣孔204和第二內(nèi)壁202的排氣孔203之間相通的部分改變，例如增大或減小相通部分的面積。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，排氣孔203和排氣孔204可為圓形或方形，或者其他合適的形狀。具體地，排氣孔203和排氣孔204之間的尺寸可以相同也可以不同，實(shí)際排氣孔的尺寸由第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202的相對位置決定。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該反應(yīng)腔還包括形成在反應(yīng)腔外壁205和反應(yīng)腔內(nèi)壁之間的排氣通道207，以及至少一個排氣口 206，其中，至少一個排氣口 206設(shè)置在反應(yīng)腔外壁205中且與排氣通道207連通。其中，在上述實(shí)施例中，第一內(nèi)壁201和/或第二內(nèi)壁202的移動可通過氣缸裝置、絲杠加馬達(dá)等方式的驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例通過第一內(nèi)壁201和/或第二內(nèi)壁202之間相對的上下移動可以方便的調(diào)節(jié)排氣口尺寸，如圖3和4所示，從而達(dá)到調(diào)節(jié)反應(yīng)腔狀態(tài)的效果，特別是達(dá)到調(diào)節(jié)托盤表面溫度均勻性的效果。更確切的說，由于反應(yīng)腔外溫度低于反應(yīng)腔內(nèi)溫度，因此它可以通過熱輻射的方式影響反應(yīng)腔內(nèi)溫度分布，因此當(dāng)排氣口尺寸相對較大時，托盤向外熱輻射的面積就回增大，這樣熱輻射帶來的反應(yīng)腔內(nèi)熱損失增加，從而托盤外邊緣溫度降低相對較大。反之，當(dāng)排氣口尺寸較小時，托盤向外熱輻射的面積減小，熱輻射帶來的反應(yīng)腔內(nèi)熱損失較小，因而托盤外邊緣溫度降低相對較小。這樣，本發(fā)明實(shí)施例就可通過這種調(diào)控排氣口尺寸的方式來調(diào)節(jié)反應(yīng)腔內(nèi)的溫度分布，調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到10度左右。如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。該化學(xué)氣相沉積設(shè)備可為CVD設(shè)備或者PVD設(shè)備等。本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔，設(shè)置在反應(yīng)腔內(nèi)部的多個托盤300，和控制器。其中，反應(yīng)腔包括反應(yīng)腔外壁205和反應(yīng)腔內(nèi)壁，反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202。其中，第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202上均設(shè)有一個或多個排氣孔204和203，且第一內(nèi)壁201的排氣孔204和第二內(nèi)壁202的排氣孔203至少部分相通。控制器控制第一內(nèi)壁201和/或第二內(nèi)壁202以使第一內(nèi)壁201和第二內(nèi)壁202之間相對移動，從而調(diào)整排氣孔的大小，最終通過排氣孔大小的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對托盤300表面溫度均勻性的調(diào)整。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第一內(nèi)壁201固定，第二內(nèi)壁202可豎直移動。當(dāng)要減小多個托盤300的外邊緣溫度時，控制器控制第二內(nèi)壁202移動以使第一內(nèi)壁201的排氣孔204和第二內(nèi)壁202的排氣孔203的相通部分增大。反之，當(dāng)要增大多個托盤300的外邊緣溫度時，控制器控制第二內(nèi)壁202移動以使第一內(nèi)壁201的排氣孔204和第二內(nèi)壁202的排氣孔203的相通部分減小。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，多個托盤300呈豎直或水平等間隔設(shè)置。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該化學(xué)氣相沉積設(shè)備還包括中央進(jìn)氣裝置400，其中，中央進(jìn)氣裝置400穿過多個托盤300的中心孔。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)腔，其特征在于，包括 反應(yīng)腔外壁； 反應(yīng)腔內(nèi)壁，所述反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁，其中，所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁上均設(shè)有一個或多個排氣孔，且所述第一內(nèi)壁的排氣孔和第二內(nèi)壁的排氣孔至少部分相通。
2.如權(quán)利要求I所述的反應(yīng)腔，其特征在于，其中，所述第一內(nèi)壁固定，所述第二內(nèi)壁可豎直移動。
3.如權(quán)利要求2所述的反應(yīng)腔，其特征在于，所述排氣孔為圓形或方形。
4.如權(quán)利要求I所述的反應(yīng)腔，其特征在于，還包括 形成在所述反應(yīng)腔外壁和所述反應(yīng)腔內(nèi)壁之間的排氣通道；和 至少一個排氣口，所述至少一個排氣口設(shè)置在所述反應(yīng)腔外壁且與所述排氣通道連通。
5.—種化學(xué)氣相沉積設(shè)備,其特征在于,包括 反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔包括反應(yīng)腔外壁和反應(yīng)腔內(nèi)壁，其中，所述反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁，其中，所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁上均設(shè)有一個或多個排氣孔，且所述第一內(nèi)壁的排氣孔和第二內(nèi)壁的排氣孔至少部分相通； 設(shè)置在所述反應(yīng)腔內(nèi)部的一個或多個托盤；和 控制器，所述控制器控制所述第一內(nèi)壁和/或第二內(nèi)壁以使所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間相對移動。
6.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，其中，所述第一內(nèi)壁固定，所述第二內(nèi)壁可豎直移動。
7.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，當(dāng)要減小所述一個或多個托盤的外邊緣溫度時，所述控制器控制所述第二內(nèi)壁移動以使所述第一內(nèi)壁的排氣孔和所述第二內(nèi)壁的排氣孔的相通部分增大；當(dāng)要增大所述一個或多個托盤的外邊緣溫度時，所述控制器控制所述第二內(nèi)壁移動以使所述第一內(nèi)壁的排氣孔和所述第二內(nèi)壁的排氣孔的相通部分減小。
8.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述排氣孔為圓形或方形。
9.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述多個托盤呈豎直或水平等間隔設(shè)置。
10.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，還包括中央進(jìn)氣裝置，所述中央進(jìn)氣裝置穿過所述一個或多個托盤的中心孔。
11.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，還包括 形成在所述反應(yīng)腔外壁和所述反應(yīng)腔內(nèi)壁之間的排氣通道；和 至少一個排氣口，所述至少一個排氣口設(shè)置在所述反應(yīng)腔外壁且與所述排氣通道連通。
全文摘要
本發(fā)明提出一種反應(yīng)腔，包括反應(yīng)腔外壁；反應(yīng)腔內(nèi)壁，所述反應(yīng)腔內(nèi)壁包括可相對移動的第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁，其中，所述第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁上均設(shè)有一個或多個排氣孔，且所述第一內(nèi)壁的排氣孔和第二內(nèi)壁的排氣孔至少部分相通。本發(fā)明實(shí)施例通過第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間的相對移動可以調(diào)整排氣孔的大小，從而通過排氣孔大小的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對托盤表面溫度均勻性的調(diào)整。
文檔編號C23C16/455GK102732860SQ20111009351
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者徐亞偉 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司