專利名稱：用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉積裝置，尤其涉及一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器。
技術(shù)背景化學(xué)氣相沉積(CVD)裝置以其可制造薄膜均勻，覆蓋性好特點(diǎn)成為半 導(dǎo)體器件制造工藝中的常用制膜技術(shù)之一。申請(qǐng)?zhí)枮?1141183的中國(guó)專利申 請(qǐng)給出了采用CVD裝置的制膜技術(shù)，但是未公開CVD裝置的真空腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 在化學(xué)氣相沉積裝置的真空腔是化學(xué)氣相沉積裝置的最為重要的部分，晶圓 放置于真空腔中進(jìn)行沉積薄膜，在真空腔中還設(shè)置有保溫器，用于對(duì)真空腔 進(jìn)行保溫。參照附圖1A給出現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)氣相沉積裝置的真空腔的結(jié)構(gòu)示意圖， 真空腔由包括外部真空腔101及內(nèi)部真空腔102組成。內(nèi)部真空腔102下部設(shè)置 有保溫器103和設(shè)置于真空腔上部的晶舟104,所述晶舟104中放置有晶圓105。 圖1B給出保溫器103的具體結(jié)構(gòu)，由圖1B可知，保溫器103包括保溫片和連接柱100,所述保溫片包括第 一保溫片1 、第二保溫片2......以及第n保溫片n,所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片l為頂端保溫片，所述第一保溫片l、第二保溫 片2......第n保溫片n沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱100相連4妄。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于石英的傳熱系數(shù)較小，不容易散熱，因此所述保溫 片、連接柱100均為石英。所述保溫器103與放置晶圓105的晶舟104相通，在 沉積薄膜比如多晶硅的時(shí)候，薄膜在沉積到晶圓105上的同時(shí)也沉積至保溫器 的保溫片上，尤其是距離晶舟104距離最近的第 一保溫片1上，當(dāng)?shù)?一保溫片1 上薄膜厚度累積至一定厚度比如3微米以上時(shí)，由于保溫片為石英，石英與薄 膜的結(jié)合力較差，容易脫落，在對(duì)真空腔進(jìn)行抽氣或者放氣的時(shí)候，由于氣流會(huì)使得第一保溫片1上的薄膜落在晶圓105表面造成污染。因此，需要經(jīng)常把保溫器由真空腔取出，進(jìn)行清洗，增加了工藝復(fù)雜度。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)氣相沉積裝置中的保溫器放置于真 空腔中，與放置晶圓的晶舟相通，在晶圓上沉積薄膜時(shí)候在保溫器的保溫片 上尤其是位于最上端的第 一保溫片上也沉積有薄膜，當(dāng)?shù)谝槐仄媳∧ず穸壤鄯e至一定厚度比如3微米以上時(shí)容易脫落，在對(duì)真空腔進(jìn)行抽氣或者放 氣的時(shí)候，由于氣流使得第 一保溫片上的薄膜落在晶圓表面造成污染。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所 述保溫器包括保溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第 一保溫片、第二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，圍繞第一保 溫片邊緣設(shè)置有定位突起。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈連續(xù)的環(huán)狀，所述定位突起沿第 一保溫片徑向?qū)挾确秶鸀?至4mm，所述定位突起的高度為2至10mm。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈分立的均勻分布的環(huán)狀，所述分 立的定位突起呈四方體形或者山脊形，所述定位突起沿第 一保溫片徑向?qū)挾?為1至4mm,所述定位突起的高度為2至10 mm。所述保溫片、連接柱及定位突起均為石英。所述相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm。本發(fā)明還提供一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括保 溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫
片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第一保溫片、第 二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，圍繞第一保溫片邊緣設(shè)置 有定位突起，所述第一保溫片上放置有碳化硅片且通過定位突起定位。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈連續(xù)的環(huán)狀，所述定位突起沿第 一保溫片徑向?qū)挾葹?至4mm,所述定位突起的高度為2至10mm。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈分立的均勻分布的環(huán)狀，所述分 立的定位突起呈四方體形或者山脊形，所述定位突起沿第 一保溫片徑向厚度 為1至4mm，所述定位突起的高度為2至10mm。所述保溫片、連接柱及定位突起均為石英。所述相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm。所述碳化硅片厚度與定位突起相同，所述定位突起以及碳化硅片沿第一 保溫片徑向?qū)挾戎团c第 一保溫片直徑相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在保溫器的圍繞第一保 溫片的邊緣設(shè)置定位突起，使得第 一保溫片上能夠放置定位與沉積的薄膜具 有較好附著力的材料，沉積薄膜的時(shí)候薄膜沉積在具有較好附著力的材料表 面，薄膜不容易脫落，當(dāng)薄膜累積至一定厚度比如大于4pm時(shí)候，把具有較 好附著力材料進(jìn)行清洗再放置在第一保溫片上，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)防止了污染 晶圓。本發(fā)明在保溫器的圍繞第 一保溫片的邊緣設(shè)置定位突起，使得第 一保溫 片上能夠放置定位與碳化硅片，沉積薄膜的時(shí)候薄膜沉積在碳化硅片表面， 薄膜不容易脫落，當(dāng)薄膜累積至一定厚度比如大于12.5nm時(shí)候，把碳化硅片 進(jìn)行清洗再放置在第一保溫片上，操作簡(jiǎn)單，同時(shí)防止了污染晶圓。


圖1A是現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)氣相沉積裝置真空腔示意圖；圖1B是現(xiàn)有技術(shù)的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A是本發(fā)明的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B至2C是本發(fā)明的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器的保溫片的俯視圖；圖3是本發(fā)明的用于化學(xué)氣相沉積裝置的另 一保溫器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A是本發(fā)明的第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前后晶圓表面 的大于0.2[xm顆粒數(shù)隨沉積日期的分布以及可以累積沉積薄膜的厚度隨曰期 的分布；圖4B是本發(fā)明的第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前后晶圓表面 的大于lpm的大顆粒數(shù)隨沉積日期的分布以及可以累積沉積薄膜的厚度隨日 期的分布。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是在化學(xué)氣相沉積裝置中的保溫器的第 一保溫片邊緣設(shè)置 定位突起，用于固定放置于第 一保溫片上的與待沉積的薄膜具有較好附著力 的材料片，在沉積薄膜的時(shí)候，薄膜沉積在晶圓表面的同時(shí)也沉積在與待沉 積的薄膜具有較好附著力的材料片的表面，當(dāng)累積至12.5nm時(shí)，由于材料片 與薄膜的附著力較好，不會(huì)脫落對(duì)晶圓造成污染。本發(fā)明首先給出 一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括 保溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第一保溫片、第二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，圍繞第 一保溫片邊緣設(shè)
置有定位突起。參照?qǐng)D2A，是本發(fā)明的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器200的結(jié)構(gòu)示意 圖。所述保溫器200包括保溫片和連接柱100。所述保溫片包括第一保溫片1、第二保溫片2......以及第n保溫片n，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片1為頂端保溫片，在本實(shí)施例中，所述n為12。所述第一保溫片1、第二保溫片2......第12保溫片12呈相同的規(guī)則形狀，比如所有的保溫片呈圓形或者規(guī)則的多 邊形，本實(shí)施例以圓形圖示。所述第一保溫片1、第二保溫片2......第12保溫片12沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，所述 相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm，并且相鄰保溫片通過連接柱100相連 接。圍繞第一保溫片1邊緣設(shè)置有定位突起la,所述定位突起la用于定位放 置于第 一 保溫片上的具有較好附著力的材料。所述圍繞第一保溫片1邊緣的定位突起la呈連續(xù)的環(huán)狀，如圖2B所示， 所述定位突起la沿第一保溫片1徑向?qū)挾确秶鸀?至4mm，所述定位突起 la的高度為2至10mm。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起也可以呈分立均勻分布的環(huán)狀，如 圖2C所示，所述每個(gè)分立的定位突起la呈四方體形或者山脊形，本實(shí)施例 中為四方體形，所述分立的定位突起la圍繞第一保溫片l邊緣至少為兩個(gè)， 且這兩個(gè)分立的定位突起la在第一保溫片的同一直徑的兩端。本發(fā)明以三個(gè) 圖示。所述定位突起la沿第一保溫片1徑向?qū)挾葹?至4mm,所述定位突起 la的高度為2至10mm。所有保溫片的直徑與放置于晶舟中的晶圓直徑相應(yīng)。由于石英的傳熱系 數(shù)較小，不容易散熱，因此所述保溫片、連接柱100以及定位突起1 a均為石英。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器200
的保溫片的直徑為200mm,所述第一保溫片1上的定位突起la為連續(xù)的環(huán)狀， 所述定位突起la沿第一保溫片1的徑向?qū)挾葹?mm，所述定位突起la的高 度為5mm。作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，所述用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器200 的保溫片的直徑為300mm,所述第一保溫片1上的定位突起la為分立的均勻 分布的環(huán)狀，所述每個(gè)分立的定位突起la呈四方體形，所述分立的定位突起 la圍繞第一保溫片l邊緣為3個(gè)。所述定位突起la沿第一保溫片l徑向?qū)挾?為4mm，所述定位突起la的高度為4mm。本發(fā)明還提供一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括保溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第一保溫片、第 二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，圍繞第一保溫片邊緣設(shè)置 有定位突起，所述第一保溫片上放置有碳化硅片且通過定位突起定位。參照?qǐng)D3,是本發(fā)明的用于化學(xué)氣相沉積裝置的另一種保溫器300的結(jié)構(gòu) 示意圖。所述保溫器300包括保溫片和連接柱100。所述保溫片包括第一保溫 片1、第二保溫片2......以及第n保溫片n,所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，在本實(shí)施例中，所述n為12。所述第一保溫片1、第二保 溫片2......第12保溫片12呈相同的規(guī)則形狀，比如所有的保溫片呈圓形或者規(guī)則的多邊形，本實(shí)施例以圓形圖示。所述第一保溫片1、第二保溫片2......第12保溫片12沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間 隔，所述相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm ，并且相鄰保溫片通過連接柱 IOO相連接。圍繞第一保溫片1邊緣設(shè)置有定位突起la，所述定位突起la用 于定位放置于第一保溫片上的碳化硅片301。所述碳化硅片301高度與定位突 起相同，所述定位突起la以及碳化硅片301沿第一保溫片1徑向?qū)挾戎团c 第一保溫片1直徑相同。所述圍繞第一保溫片1邊緣的定位突起la可以呈連續(xù)的環(huán)狀，如圖2B 所示，所述定位突起la沿第一保溫片l徑向?qū)挾确秶鸀閘至4mm，所述定位 突起la的高度為2至10mm。所述圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起也可以呈分立的均勻分布的環(huán)狀， 如圖2C所示，所述每個(gè)分立的定位突起la呈四方體形或者山脊形，本實(shí)施 例中為四方體形，所述分立的定位突起1 a圍繞第 一保溫片1邊緣至少為兩個(gè)， 本發(fā)明以三個(gè)圖示。所述定位突起la沿第一保溫片l徑向?qū)挾葹閘至4mm, 所述定位突起la的高度為2至10mm。所有保溫片的直徑與放置于晶舟中的晶圓直徑相應(yīng)。由于石英的傳熱系 數(shù)較小，不容易散熱，因此所述保溫片、連接柱100以及定位突起la均為石英。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器200 的保溫片的直徑為200mm,所述第一保溫片1上的定位突起la為連續(xù)的環(huán)狀， 所述定位突起la沿第一保溫片1的徑向?qū)挾葹?mm,所述定位突起la的高 度為5mm，所述放置于第一保溫片1上的采用定位突起la定位的碳化硅片 301的高度與定位突起la的高度相同，均為5mm,所述碳化硅片301沿第一 保溫片1的徑向?qū)挾葹?96mm。作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，所述用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器200 的保溫片的直徑為300mm,所述第 一保溫片1上的定位突起1 a為分立的環(huán)狀， 所述每個(gè)分立的定位突起la呈四方體形，所述分立的定位突起la圍繞第一保 溫片1邊緣為3個(gè)。所述定位突起la沿第一保溫片1徑向?qū)挾葹?mm,所述 定位突起la的高度為7mm，所述放置于第一保溫片1上的采用定位突起la 定位的碳化硅片301的高度與定位突起la的高度相同，均為7mm，所述碳化
硅片301沿第一保溫片1的徑向?qū)挾葹?94mm。圖4A給出在保溫器的第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前后晶圓 表面的大于0.2pm顆粒數(shù)隨沉積日期的分布以及可以累積沉積薄膜的厚度隨 日期的分布。圖4A中的曲線A表示直徑大于0.2pm的顆粒數(shù)(日期-顆粒 數(shù)坐標(biāo))，圖4A中的曲線B表示薄膜的厚度(日期-厚度坐標(biāo))。圖4A中的 位于10-18日期處的虛線為采用本發(fā)明的技術(shù)即在保溫器的第一保溫片上設(shè) 置定位突起和石英片之前后的分隔線。由圖4A中可以看出，在10-18日期后， 即在第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片后晶圓表面的大于0.2pm的顆粒明 顯減少。同時(shí)可以看出，在第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前第一保 溫片上累積的薄膜厚度為小于4|im,采用本發(fā)明在第一保溫片上設(shè)置定位突 起和石英片之后，第一保溫片上的石英片上的薄膜的累積厚度可達(dá)12.5pm也不會(huì)開裂對(duì)晶圓表面造成污染。圖4B給出在保溫器的第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前后晶圓 表面的大于lpm的大顆粒數(shù)隨沉積日期的分布以及可以累積沉積薄膜的厚度 隨日期的分布。圖4B中的曲線A表示直徑大于l|im的顆粒數(shù)(日期-顆粒 數(shù)坐標(biāo))，圖4B中的曲線B表示累積沉積的薄膜的厚度(日期-厚度坐標(biāo))。 圖4B中的位于10-18日期處的虛線為采用本發(fā)明的技術(shù)即在保溫器的第一保 溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前后的分隔線。由圖4B中可以看出，在10-18 日期后，即在第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片后晶圓表面的大于lpm的 顆粒明顯減少。同時(shí)可以看出，在第一保溫片上設(shè)置定位突起和石英片之前 第一保溫片上累積的薄膜厚度為小于4pm，采用本發(fā)明在第一保溫片上設(shè)置 定位突起和石英片之后，第 一保溫片上的石英片上的薄膜的累積厚度可達(dá) 12.5pm也不會(huì)開裂對(duì)晶圓表面造成污染。
雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括保溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第一保溫片、第二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，其特征在于，圍繞第一保溫片邊緣設(shè)置有定位突起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈連續(xù)的環(huán)狀，所述定位突起沿第 一保溫 片徑向?qū)挾确秶鸀閘至4mm，所述定位突起的高度為2至10mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈分立的均勻分布的環(huán)狀，所述分立的定 位突起呈四方體形或者山脊形，所述定位突起沿第一保溫片徑向?qū)挾葹閘 至4mm，所述定位突起的高度為2至10mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征 在于所述保溫片、連接柱及定位突起均為石英。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm。
6. —種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括保溫片和連接柱， 所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片為頂端保溫片，所述第一保溫片、第二保溫片......第n保溫片沿垂直于保溫片表面方向堆疊排列，相鄰保溫片之間具有間隔， 并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，其特征在于，圍繞第一保溫片邊緣設(shè) 置有定位突起，所述第 一保溫片上放置有碳化硅片且通過定位突起定位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈連續(xù)的環(huán)狀，所述定位突起沿第 一保溫片徑向?qū)挾葹閘至4mm,所述定位突起的高度為2至10mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 圍繞第 一保溫片邊緣的定位突起呈分立的均勻分布的環(huán)狀，所述分立的定 位突起呈四方體形或者山脊形，所述定位突起沿第一保溫片徑向厚度為l 至4mm，所述定位突起的高度為2至10mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征 在于所述保溫片、連接柱及定位突起均為石英。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所述 相鄰保溫片之間的間隔為10至50mm。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，其特征在于所 述碳化硅片厚度與定位突起相同，所述定位突起以及碳化硅片沿第一保溫 片徑向?qū)挾戎团c第 一保溫片直徑相同。
全文摘要
一種用于化學(xué)氣相沉積裝置的保溫器，所述保溫器包括保溫片和連接柱，所述保溫片包括第一保溫片、第二保溫片......以及第n保溫片，所述n為自然數(shù)，所述第一保溫片、第二保溫片......第n保溫片呈相同的規(guī)則形狀，依次沿垂直于保溫片的中心軸向排列，相鄰保溫片之間具有一定間隔，并且相鄰保溫片通過連接柱相連接，圍繞第一保溫片邊緣設(shè)置有定位突起。本發(fā)明還提供另一種保溫器結(jié)構(gòu)，在第一保溫片上通過定位突起定位放置有碳化硅片。本發(fā)明通過把碳化硅片固定與第一保溫片上，由于碳化硅片與薄膜的結(jié)合力較強(qiáng)，累積厚度達(dá)到12.5μm也不容易脫落，不會(huì)對(duì)晶圓造成污染，同時(shí)把累計(jì)沉積薄膜的厚度延長(zhǎng)至12.5μm，簡(jiǎn)化了工藝。
文檔編號(hào)C23C16/00GK101210315SQ200610148810
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者任瑞龍, 何華忠, 俞小豐, 劉培芳 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司