本技术涉及半导体制造设备,特别涉及一种成膜设备。
背景技术:
1、成膜设备在进行半导体衬底制备时,成膜设备内的原料气体从顶部进气室内向下流动,原料气体经上部侧加热器产生的热场预热后,原料气体向下流动与载置台上衬底表面接触,载置台升温至反应温度,进行薄膜外延生长。成膜过程中温度均匀性影响衬底成膜质量。
2、目前加热器(侧加热器和/或载置台内的底部加热器)的电极引出部件数量较多,构造比较复杂,多是细长的杆件和板件,电阻较大,会耗费较高的电能,同时因为没有直接水冷设计,使用电极引出部向加热器通电时,会引起电极引出部发热,使其自身温度较高,最终导致电极引出部的使用存在寿命和安全问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是提供一种成膜设备,用以解决现有技术中的加热器的电极引出部发热,导致电极引出部的使用存在寿命和安全问题。
2、为了解决以上问题,本实用新型通过以下技术方案实现:
3、一种成膜设备,包括:腔体;气体供给部,其设置在所述腔体的顶部,用于向所述腔体的内部通入用于生长薄膜的反应气体;载置台,设置在所述腔体的底部,与所述气体供给部相对设置,用于承载衬底;侧加热器,其靠近所述腔体的内侧壁设置,且位于所述载置台的上方,用于加热所述腔体内的反应气体。侧部电极引出部,其与所述侧加热器连接,用于向所述侧加热器引入电能。所述侧部电极引出部包括:腔体法兰,其设置在所述腔体的侧壁上。侧加热器导电支架,其设置在所述腔体内。侧水冷电极,其设置在所述腔体法兰的法兰孔中;所述侧水冷电极的电极端通过所述侧加热器导电支架与所述侧加热器连接,所述侧水冷电极的电源端与外部加热电源连接。侧水冷部件,与所述侧水冷电极连接,用于向所述侧水冷电极内引入冷却水。
4、可选地,所述侧部电极引出部还包括:侧绝缘部件,其设置在所述腔体法兰的法兰孔中,位于所述腔体法兰与所述侧水冷电极之间,用于对所述侧水冷电极和所述腔体法兰进行电隔绝。
5、可选地,所述侧部电极引出部还包括:第一密封圈,设置在所述侧绝缘部件和所述腔体法兰之间。第二密封圈,设置在所述侧绝缘部件和所述侧水冷电极之间。第三密封圈,设置在所述侧水冷电极和所述侧水冷部件之间。
6、可选地,所述腔体法兰的法兰凸台的内部设有法兰水冷通道,用于对所述腔体法兰本身和所述侧水冷电极冷却。吹扫气体通道,其设置在所述腔体法兰上,其一端与所述腔体内部连通,另一端连接吹扫气体源。
7、可选地,所述侧水冷电极的电极端通过第一固定螺丝与所述侧加热器导电支架连接。
8、可选地,腔体水冷通道,其设置在所述腔体壁内,冷却所述腔体本身以及所述腔体法兰。
9、可选地,所述侧加热器的正负极分别通过一个所述侧部电极引出部引出。
10、可选地,所述侧绝缘部件的材料为陶瓷或塑料。
11、可选地,所述载置台包括:旋转部件,所述旋转部件设置在所述腔体的底板的下方;旋转筒,所述旋转筒贯穿所述底板与所述旋转部件连接;托盘,其设置在所述旋转筒的顶部上,用于承载衬底。底部加热器,其设置在所述旋转筒围成的内部空间内,用于对所述衬底加热。隔热屏,其设置在所述旋转筒围成的内部空间内,位于所述底部加热器下方。底部加热器导电支架;底部电极引出部,其与所述底部加热器连接,用于向所述底部加热器引入电能。所述底部电极引出部包括:导电棒;所述底部加热器导电支架的一端与所述导电棒连接,另一端与所述底部加热器连接;底部水冷电极,其设置在所述旋转部件上,其电极端与所述导电棒连接,所述底部水冷电极的电源端与底部加热电源连接。底部水冷部件,与所述底部水冷电极连接,用于向所述底部水冷电极内引入冷却水。
12、可选地,所述底部电极引出部还包括:底部绝缘部件,其设置在所述旋转部件和所述底部水冷电极之间,用于对所述底部水冷电极和所述旋转部件进行电隔绝。
13、可选地,所述底部绝缘部件的材料为陶瓷或塑料。
14、可选地,所述底部电极引出部还包括:第四密封圈,设置在所述底部绝缘部件和所述旋转部件之间。第五密封圈,设置在所述底部绝缘部件和所述底部水冷电极之间。第六密封圈,设置在所述底部水冷电极和所述底部水冷部件之间。
15、可选地,所述底部加热器导电支架通过底部加热器导电支架固定螺丝与所述导电棒的顶端固定连接。
16、可选地,所述底部加热器包括内圈加热器和所述外圈加热器;所述底部加热器导电支架包括:底部内圈加热器导电支架和底部外圈加热器导电支架;所述底部内圈加热器导电支架分别与对应的导电棒和所述内圈加热器连接,所述底部外圈加热器导电支架分别与对应的导电棒和所述外圈加热器连接。
17、可选地,还包括:上导流筒和下导流筒,所述下导流筒设置于所述载置台的外围,所述上导流筒位于所述下导流筒上方,所述侧加热器位于所述上导流筒和所述腔体的内侧壁之间。
18、可选地,还包括:顶部温度传感器,其设置在所述气体供给部上,用于测量托盘或者衬底的温度,所述底部加热器根据所述顶部温度传感器测量的温度进行控温。
19、可选地,还包括:侧温度传感器,其设置在所述腔体的侧壁上,用于测量所述上导流筒和/或所述侧加热器的温度,所述侧加热器根据所述侧温度传感器控制反应气体的预热温度。
20、可选地,所述顶部温度传感器和所述侧温度传感器为红外测温仪。
21、与现有技术相比,本实用新型的技术方案至少具有以下优点之一:
22、本实用新型通过设有的所述侧部电极引出部或所述底部电极引出部中的水冷电极结构本身结构粗壮,电阻较小,耗费电能较小,同时水冷电极通过水冷部件引入的冷却水进行水冷,保证水冷电极本身的温度较低,尤其是水冷电极在腔体外侧的部分温度较低,延长电极引出部的使用寿命和提高使用安全性。
23、本实用新型通过设有的绝缘部件使得水冷电极与腔体电绝缘,进一步提高电极引出部的使用安全性。
24、本实用新型通过设有的密封圈保证腔体内部的气密性。本实用新型设有的所述腔体法兰的法兰凸台的内部设有法兰水冷通道,用于对所述腔体法兰本身和所述侧水冷电极冷却,由此其与水冷电极的冷却效果叠加,进一步延长电极引出部的使用寿命。
25、本实用新型通过设有的腔体水冷通道,冷却所述腔体本身以及所述腔体法兰,由此其与水冷电极和法兰水冷通道的冷却效果叠加,进一步延长电极引出部的使用寿命。
26、本实用新型通过在腔体侧壁设置侧温度传感器测量上导流筒或者侧加热器的温度,对反应气体的预热温度控制,实现气体预热温度的准零件的电确控制,进而提高工艺控制性能。
1.一种成膜设备,其特征在于,包括:腔体(100);
2.如权利要求1所述的成膜设备,其特征在于,所述侧部电极引出部(230)还包括:侧绝缘部件(203),其设置在所述腔体法兰(202)的法兰孔中,位于所述腔体法兰(202)与所述侧水冷电极(204)之间,用于对所述侧水冷电极(204)和所述腔体法兰(202)进行电隔绝。
3.如权利要求2所述的成膜设备,其特征在于,所述侧部电极引出部(230)还包括:
4.如权利要求3所述的成膜设备,其特征在于,所述腔体法兰(202)的法兰凸台的内部设有法兰水冷通道(2021),用于对所述腔体法兰(202)本身和所述侧水冷电极(204)冷却;
5.如权利要求4所述的成膜设备,其特征在于,
6.如权利要求5所述的成膜设备,其特征在于,腔体水冷通道(101),其设置在所述腔体壁内,冷却所述腔体(100)本身以及所述腔体法兰(202)。
7.如权利要求6所述的成膜设备,其特征在于,所述侧加热器(200)的正负极分别通过一个所述侧部电极引出部(230)引出。
8.如权利要求2所述的成膜设备,其特征在于,
9.如权利要求1所述的成膜设备,其特征在于,所述载置台(170)包括:
10.如权利要求9所述的成膜设备,其特征在于,
11.如权利要求10所述的成膜设备,其特征在于,所述底部绝缘部件(1753)的材料为陶瓷或塑料。
12.如权利要求10所述的成膜设备,其特征在于,
13.如权利要求12所述的成膜设备,其特征在于,
14.如权利要求13所述的成膜设备,其特征在于,所述底部加热器包括内圈加热器(174)和外圈加热器(173);
15.如权利要求1所述的成膜设备,其特征在于,还包括:
16.如权利要求9所述的成膜设备,其特征在于,还包括:顶部温度传感器(210),其设置在所述气体供给部(110)上,用于测量托盘或者衬底(400)的温度,所述底部加热器根据所述顶部温度传感器(210)测量的温度进行控温。
17.如权利要求15所述的成膜设备,其特征在于,还包括:侧温度传感器(220),其设置在所述腔体(100)的侧壁上,用于测量所述上导流筒(140)和/或所述侧加热器(200)的温度,所述侧加热器(200)根据所述侧温度传感器(220)控制反应气体的预热温度。
18.如权利要求17所述的成膜设备,其特征在于,顶部温度传感器(210)和所述侧温度传感器(220)为红外测温仪。
