基座支撑结构和外延生长设备的制作方法

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种基座支撑结构和外延生长设备。

背景技术：

1、外延生长是指在单晶硅衬底上，通过外延(epitaxy)技术生长一层单晶薄膜(晶向与衬底晶向一致)的工艺过程。外延片的整个生产流程包括长晶(多晶硅料拉制硅晶棒)→成型(切片研磨)→抛光(双面抛光)→清洗(去除表面微粒、金属离子和有机物)→外延(气相沉积)五大工序，其中外延作为最后一道重要工序，可以改善晶圆的晶体性质、原生缺陷、电阻率以及平坦度等。

2、一般情况下，外延生长设备包括由上部石英钟罩、下部石英钟罩合围形成的反应腔室，反应腔室内设置有用于承载晶圆的基座，用于支撑基座的基座支撑杆，其中，基座支撑杆起到固定基座以及带动基座转动的作用，以使得外延生长能够在晶圆上均匀进行。石英钟罩外，设置有负责提供反应能量的加热灯泡，通过热辐射的方式为反应提供热量。

3、现有技术中，由于基座支撑杆的存在，基座被基座支撑杆遮蔽部分的温度与其他部分的温度之间产生差异，导致基座整体的温度不均匀，进而导致外延片表面外延层的电阻率均一性较差，外延层电阻率的均一性会直接影响半导体的电学性能。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种基座支撑结构和外延生长设备，能够提高外延层电阻率的均一性。

2、为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

3、一种基座支撑结构，用于支撑外延生长设备中的基座，所述基座支撑结构包括支撑柱，以及，由所述支撑柱向外延伸的锥形的支撑曲面，所述支撑曲面采用透明材质。

4、一些实施例中，沿靠近所述支撑柱的方向，所述支撑曲面的厚度逐渐减薄。

5、一些实施例中，所述支撑曲面靠近所述支撑柱的部分的厚度为2-3mm；

6、所述支撑曲面靠近所述基座的部分的厚度为4-5mm。

7、一些实施例中，所述支撑曲面的曲率半径为160-180mm，角度为130°-150°。

8、一些实施例中，所述支撑曲面与所述支撑柱的材质相同。

9、一些实施例中，所述支撑曲面采用石英材质。

10、一些实施例中，所述支撑曲面的中心轴与所述支撑柱的轴线位于同一直线上。

11、一些实施例中，所述基座支撑结构还包括：

12、设置在所述支撑曲面的端部，用于支撑基座的基座支撑销，所述基座支撑销的延伸方向与所述支撑柱的延伸方向相同。

13、本发明实施例还提供了一种外延生长设备，包括：

14、由相对设置的两个石英钟罩合围形成的反应腔室；

15、基座，位于所述反应腔室内，用于承载晶圆；

16、加热结构，用于对所述反应腔室提供热量；

17、以及上述的基座支撑结构。

18、一些实施例中，所述加热结构包括上灯模组和下灯模组，所述下灯模组设置在所述支撑曲面远离所述基座的一侧。

19、本发明的有益效果是：

20、本实施例中，基座支撑结构通过面状的支撑曲面来支撑基座，在进行外延生长时，下灯模组产生的热辐射透过支撑曲面为外延生长提供热量，由于支撑曲面采用透明材质，能够减少对下灯模组产生的热量的反射和折射，使得尽可能多的热量到达基座中心区域，保证基座承载的晶圆的中心位置的温度，使得晶圆的中心位置的温度与边缘位置的温度趋于一致，进而提高晶圆上生长的外延层电阻率的均一性。

技术特征：

1.一种基座支撑结构，用于支撑外延生长设备中的基座，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，沿靠近所述支撑柱的方向，所述支撑曲面的厚度逐渐减薄。

3.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，所述支撑曲面的曲率半径为160-180mm，角度为130°-150°。

5.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，所述支撑曲面与所述支撑柱的材质相同。

6.根据权利要求5所述的基座支撑结构，其特征在于，所述支撑曲面采用石英材质。

7.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，所述支撑曲面的中心轴与所述支撑柱的轴线位于同一直线上。

8.根据权利要求1所述的基座支撑结构，其特征在于，还包括：

9.一种外延生长设备，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的外延生长设备，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种基座支撑结构和外延生长设备，属于半导体制造技术领域。基座支撑结构，用于支撑外延生长设备中的基座，所述基座支撑结构包括支撑柱，以及，由所述支撑柱向外延伸的锥形的支撑曲面，所述支撑曲面采用透明材质。本发明的技术方案能够提高外延片表面的电阻率均一性。

技术研发人员：梁鹏欢,王力
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13