一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置的制作方法

本发明涉及成膜装置，特别是涉及一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置。

背景技术：

1、随着用于半导体制备的气相外延技术发展，成膜装置具备高质量、高效率薄膜生长功能。但是现有的成膜装置的晶体表面温度均匀性不能满足要求，成膜装置内的温度不能够根据晶片的成膜过程进行实时的调整，从而使得晶片的成膜品质不够好。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，以解决上述现有技术存在的问题，通过改善反应室内晶体表面温度均一性，且使成膜过程气体充分预热，可显著提高成膜后晶片品质。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，包括

3、反应腔室，所述反应腔室内设置有上部热场和下部热场，所述上部热场靠近进气室设置，所述下部热场靠近基座发热体设置并用于辅助加热晶片；以及

4、多区域控温机构，所述多区域控温机构包括测温元件和控制系统，所述测温元件用于对所述反应腔室内的特定点位的温度进行监测记录，所述测温元件与控制系统电联接，所述控制系统还用于调控基座发热体和上部热场的功率输出；以及

5、特定点位，所述特定点位包括分别位于晶片中心和边缘的中心温度测量点和外环温度测量点。

6、在其中一个实施例中，所述测温元件采用辐射温度计。

7、在其中一个实施例中，所述辐射温度计的数量为至少两个，所述辐射温度计用于监测所述中心温度测量点和外环温度测量点的温度并将温度信息反馈给所述控制系统。

8、在其中一个实施例中，所述辐射温度计安装于所述反应腔室的外侧顶部，所述辐射温度计用于透过所述反应腔室顶部的视窗监测晶片表面的中心温度测量点和外环温度测量点的温度。

9、在其中一个实施例中，所述特定点位还包括进气室测温点，所述进气室测温点位于所述进气室的出口处。

10、在其中一个实施例中，所述测温元件还包括热电偶，所述热电偶用于监测所述进气室测温点处的温度并将温度信息反馈到所述控制系统。

11、在其中一个实施例中，晶片的衬底安装于基板上，且晶片的衬底外周部分与所述基板直接接触，所述基板安装在基座上，旋转驱动机构用于驱动所述基座旋转。

12、本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

13、本发明中的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，包括反应腔室、多区域控温机构和特定点位，反应腔室内热场分为上、下两部分，分别用于过程气体预热和晶片加热，且均为多区分布热场，成膜装置顶部至少安装有两个测温元件，成膜工艺过程中监测晶片中心和边缘温度，反馈至控制系统，实现下炉体热场的温控输出。下炉体热场靠近基座发热体辅助加热晶片，上炉体热场靠近进气室，由进气室处热电偶反馈温度数据控制输出功率，晶片成膜至一定膜厚维持原先热场输出功率，避免由于薄膜干涉产生温度变化影响正常成膜过程。

技术特征：

1.一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：所述测温元件采用辐射温度计。

3.根据权利要求2所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：所述辐射温度计的数量为至少两个，所述辐射温度计用于监测所述中心温度测量点和外环温度测量点的温度并将温度信息反馈给所述控制系统。

4.根据权利要求3所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：所述辐射温度计安装于所述反应腔室的外侧顶部，所述辐射温度计用于透过所述反应腔室顶部的视窗监测晶片表面的中心温度测量点和外环温度测量点的温度。

5.根据权利要求1所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：所述特定点位还包括进气室测温点，所述进气室测温点位于所述进气室的出口处。

6.根据权利要求5所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：所述测温元件还包括热电偶，所述热电偶用于监测所述进气室测温点处的温度并将温度信息反馈到所述控制系统。

7.根据权利要求1所述的可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，其特征在于：晶片的衬底安装于基板上，且晶片的衬底外周部分与所述基板直接接触，所述基板安装在基座上，旋转驱动机构用于驱动所述基座旋转。

技术总结
本发明公开一种可稳定控温改善晶片生长均匀性的立式成膜装置，包括反应腔室、多区域控温机构和特定点位，反应腔室内热场分为上、下两部分，分别用于过程气体预热和晶片加热，且均为多区分布热场，成膜装置顶部至少安装有两个测温元件，成膜工艺过程中监测晶片中心和边缘温度，反馈至控制系统，实现下炉体热场的温控输出。下炉体热场靠近基座发热体辅助加热晶片，上炉体热场靠近进气室，由进气室处热电偶反馈温度数据控制输出功率，晶片成膜至一定膜厚维持原先热场输出功率，避免由于薄膜干涉产生温度变化影响正常成膜过程。

技术研发人员：刘鹏,徐文立,沈磊
受保护的技术使用者：宁波恒普真空科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12