用于外延设备的吹扫装置、吹扫方法及外延设备与流程

本公开实施例涉及半导体制造，尤其涉及用于外延设备的吹扫装置、吹扫方法及外延设备。

背景技术：

1、外延工艺是半导体制造中的一项重要工艺，对最终的半导体器件性能有直接的影响。

2、外延工艺，也称为外延生长或外延沉积，是指在已有的单晶硅片的表面上沉积一层纯净且结晶完整的硅或其他半导体材料的过程。通过在硅片表面生长外延层可以有助于提高整个器件的晶体质量、稳定性和可靠性，降低缺陷和杂质，并且结合掺杂工艺，可以调控外延层的导电性。因此，外延工艺不仅提升了硅片的基本性能，还为设计和制造更复杂、性能更优越的半导体器件打开了大门。

3、外延工艺需要在专业的外延设备中进行。然而，值得注意的是，外延过程中所采用的某些气体在高温和特定的化学反应条件下可能产生腐蚀性很强的副产品，进而对外延设备造成伤害。因此，需要针对外延设备采用一些防护措施，以减少外延工艺对设备的影响，保证外延过程的顺利进行，并延长外延设备的使用寿命。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例期望提供用于外延设备的吹扫装置、吹扫方法及外延设备。通过利用该吹扫装置，能够有效抑制外延反应气体及其他污染物向外延设备的反应腔室的外部扩散，从而稳定地维持反应腔室内的反应环境，并且降低腐蚀性气体对外延设备的部分部件的腐蚀风险。

2、本公开实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开实施例提供了一种用于外延设备的吹扫装置，所述吹扫装置设置在所述外延设备的反应腔室的下方并且与所述外延设备的内部连通，其中，所述吹扫装置包括：

4、输入端口，所述输入端口用于将吹扫气体沿水平方向导入所述外延设备的内部；

5、输出端口，所述输出端口用于允许所述外延设备内的气体经由所述输出端口流动离开所述外延设备；

6、其中，所述输入端口和所述输出端口沿水平方向相对地设置在所述外延设备的两侧，以使得经由所述输入端口进入所述外延设备的内部的所述吹扫气体至少部分地沿水平方向流动至所述输出端口，并经由所述输出端口离开所述外延设备，从而在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘。

7、在一些可选的示例中，在所述输入端口中设置有一个或更多个输入主流道，每个输入主流道与多个输入支流道连通，其中，所述输入主流道的直径大于所述输入支流道的直径，

8、所述多个输入支流道设置在所述输入端口中，并且在所述吹扫气体被导入所述外延设备的内部的方向上，位于所述输入主流道的下游，

9、所述吹扫气体经由所述一个或更多个输入主流道和所述多个输入支流道被导入所述外延设备的内部。

10、在一些可选的示例中，在所述输出端口中设置有一个或更多个输出主流道，每个输出主流道与多个输出支流道连通，其中，所述输出主流道的直径大于所述输出支流道的直径，

11、所述多个输出支流道设置在所述输出端口中，并且在所述吹扫气体离开所述外延设备的方向上，位于所述输出主流道的上游，

12、所述外延设备内的气体经由所述一个或更多个输出主流道和所述多个输出支流道离开所述外延设备。

13、在一些可选的示例中，所述多个输入主流道在水平方向上并排布置，并且所述多个输入支流道在水平方向上并排布置。

14、在一些可选的示例中，所述多个输出主流道在水平方向上并排布置，并且所述多个输出支流道在水平方向上并排布置。

15、在一些可选的示例中，所述吹扫装置还包括控制器，所述控制器配置成用于控制所述吹扫气体被导入所述外延设备的内部的流量。

16、第二方面，本公开实施例提供了一种用于外延设备的吹扫方法，所述吹扫方法通过根据第一方面的吹扫装置执行，所述吹扫方法包括：

17、获取外延设备执行的外延工艺所处的阶段；

18、利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘。

19、在一些可选的示例中，所述利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘包括：

20、当所述外延工艺所处的阶段为第一阶段时，经由所述吹扫装置的输入端口以第一流量向所述外延设备的内部导入吹扫气体，以通过所述吹扫装置的输入端口和输出端口在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，其中，在所述第一阶段，所述外延设备中的基座支撑架开始工作，待被外延处理的硅片尚未进入所述外延设备，并且所述外延设备的反应腔室被通入第一清洁气体。

21、在一些可选的示例中，所述利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘包括：

22、当所述外延工艺所处的阶段为第二阶段时，经由所述吹扫装置的输入端口以所述第一流量向所述外延设备的内部导入吹扫气体，以通过所述吹扫装置的输入端口和输出端口在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，其中，在所述第二阶段，所述硅片位于所述外延设备内，并且所述外延设备的反应腔室被通入所述第一清洁气体。

23、在一些可选的示例中，所述利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘包括：

24、当所述外延工艺所处的阶段为第三阶段时，经由所述吹扫装置的输入端口以大于所述第一流量的第二流量向所述外延设备的内部导入吹扫气体，以通过所述吹扫装置的输入端口和输出端口在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，其中，在所述第三阶段，所述硅片位于所述外延设备内，所述外延设备的反应腔室被通入反应气体。

25、在一些可选的示例中，所述利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘包括：

26、当所述外延工艺所处的阶段为第四阶段时，经由所述吹扫装置的输入端口以所述第一流量向所述外延设备的内部导入吹扫气体，以通过所述吹扫装置的输入端口和输出端口在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，其中，在所述第四阶段，将所述硅片从所述外延设备移除，并且所述外延设备的反应腔室被通入所述第一清洁气体。

27、在一些可选的示例中，所述利用所述吹扫装置的输入端口和输出端口，根据所述外延工艺所处的阶段对应的吹扫策略，通过吹扫气体在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘包括：

28、当所述外延工艺所处的阶段为第五阶段时，经由所述吹扫装置的输入端口以所述第二流量向所述外延设备的内部导入吹扫气体，以在所述外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，其中，在所述第五阶段，所述硅片已经从所述外延设备移除，并且所述外延处理被通入第二清洁气体。

29、第三方面，本公开实施例提供了一种外延设备，所述外延设备包括根据第一方面的吹扫装置。

30、本公开实施例提供了用于外延设备的吹扫装置、吹扫方法及外延设备。该吹扫装置设置在外延设备的反应腔室的下方并且包括沿水平方向相对地设置在外延设备的两侧的输入端口和输出端口。利用该输入端口和输出端口能够使吹扫气体在外延设备的内部形成沿水平方向的气帘，由此，不仅可以有助于维持反应腔室内的温度和化学环境的稳定性，进而提高外延生长过程的一致性和质量，而且可以有效阻止反应腔室内的腐蚀性反应气体和其他污染物向下流动离开反应腔室而造成对外延设备的其他部件的腐蚀和污染，从而延长外延设备的使用寿命和可靠性，降低维护成本和频率。