外延生长装置的制造方法_2

文档序号:8432203阅读:来源:国知局

[0020]室10包括:环形底座环11 ;上顶部12a,其覆盖在晶片W上方的空间;和下顶部12b,其覆盖在晶片W的下方的空间。夹入在上顶部12a和下顶部12b之间的室10的内部是封闭空间。底座环11可由不锈钢制成。上顶部12a和下顶部12b主要由透明石英材料制成,该透明石英材料不阻碍从加热源发射的电磁波。根据本实施例,已知的是在其中上顶部12a为平板的实例。备选地,上顶部12a可弯成朝向外侧(上侧)的凸起形状。下顶部12b为漏斗形。上顶部12a和下顶部12b固定至底座环11。上顶部12a和下顶部12b相对底座环11可分离。在维护时,上顶部12a和下顶部12b从底座环11分离,并且执行包括粘附至它们的内表面的硅副产物的移除的维护工作。
[0021]在室10上方,提供上灯组20G来加热晶片W的上表面。在室10下方,提供下灯组21G来加热晶片W的下表面。上灯组20G和下灯组21G均包括多个水平类型卤素灯20,该卤素灯20以预定的顺序布置成环。
[0022]图2是显示在图1中显示的外延生长装置I中的上灯组20G的布局的示意平面图。
[0023]如图2所示,上灯组20G包括二十个内加热卤素灯20i,其设计为主要加热在晶片W的径向方向的内部区域(中央区域)SI,并且十二个外部加热卤素灯20ο设计为主要加热在晶片W的径向方向上的外部区域(外周区域)S2。灯以预定的顺序布置成环。
[0024]如图1所示,将反射壁23放置在上灯组20G外,来限制来自在灯罩内的各个卤素灯20的电磁波。上灯组20G由反射壁23环绕。相似地,在下灯组21G外,放置反射壁24来限制来自在灯罩内的各个卤素灯21的电磁波。下灯组21G由反射壁24环绕。
[0025]将反射板25设于上灯组20G上方。反射板25反射从卤素灯20向上辐射的电磁波,使得电磁波行进至放置在基座13上的晶片W。尤其是,定位在各个内部加热卤素灯20i上方的反射板25的部分的平面形状不同于在各个外部加热卤素灯20ο上方的部分的形状。因此,将从各个内部加热卤素灯20i向上辐射的电磁波导向至晶片W的内部区域处。如果将卤素灯仅均匀地放置,那么将在卤素灯20的正下方的晶片W的外周区域S2比晶片W的中央区域SI更强烈地加热。在这种情况下,由于不均匀的加热,形成在晶片W的表面上的外延层的厚度的平面内分布变得不均匀,并且滑动错位有可能发生。但是,如果将一些卤素灯20用于加热晶片W的内部区域,并且调整在这些卤素灯20上方的反射板25的角度,那么可分散热辐射能,并且外延层因此变得厚度均匀。
[0026]在室10上方和晶片W的中央上方,安装高温计(非接触式热电偶温度计)22。高温计22通过接受从晶片W辐射的电磁波来测量晶片W的表面温度。在室10(尤其是晶片W的中央部分)内的温度通过高温计22来监控。控制器(未显示)使用通过高温计22的测量的结果来控制各个卤素灯20的输出功率。
[0027]在高温计22正下方,提供圆筒形屏蔽管22a。屏蔽管22a以包围高温计22的光轴的方式提供。提供的屏蔽管22a有助于减少从卤素灯20辐射的热在高温计22的测量系统上的影响,因而改善了通过高温计22的测量的精度。
[0028]反射部件26放置在室10的上方。反射部件26为近似圆筒形部件,其由镀金铝板制成。反射部件26包括笔直桶部分,其具有大致垂直于晶片W的主表面的圆筒形表面。反射部件26布置在上灯组20G的环内,并且环绕圆筒形屏蔽管22a的外侧。在反射部件26的下端部分中,将渐缩部分26a以圆筒体的直径变得逐渐更小的方式提供。在反射部件26中,渐缩部分26a的角度优选地以其下端部导向至晶片W的中央点处的方式设置。
[0029]提供反射部件26来防止由于来自上灯组20G的电磁波的效果引起的、通过高温计22的测量的精度的下降。反射部件26限制了照射有来自各个卤素灯20的电磁波的区域。从卤素灯20向晶片W的中央点的远侧行进的电磁波由反射部件26阻碍。因此,比晶片W的中央点更接近卤素灯20的区域照射有电磁波,并且定位在中央点的远侧上的区域不照射有电磁波。
[0030]在反射部件26内,提供附加反射部件27。附加反射部件27为大致盘形部件,其由镀金铝板制成。附加反射部件27设于屏蔽管22a与反射部件26之间的空间中。附加反射部件27包括平行于晶片W的反射表面。附加反射部件27如此提供以便接近圆筒形反射部件26的下端部分的开口。附加反射部件27优选地由与反射部件26的材料相同的材料制成,或可由不同的材料制成。如果附加反射部件27由相同的材料制成,那么两者在热膨胀性上相等。因此,甚至在反射部件26和附加反射部件27由于在室10内的温度的变化而引起热膨胀时,也可防止附加反射部件27的变形、位置偏离和其它问题。
[0031]图3是显示附加反射部件27的形状的图。图3A是平面图,并且图3B是侧视横截面图。
[0032]如图3所示,附加反射部件27包括:圆板部分27a,其构成主要反射表面;和侧壁部分27b,其设于圆板部分27a的外周。圆板部分27a包括平坦表面,其大致平行于晶片W的主表面。圆板部分27a提供为进一步反射在由晶片W的上表面反射后向上行进的电磁波。提供侧壁部分27b来确保附加反射部件27的机械强度。侧壁部分27b相对圆板部分27a的角度不具体地限制。该角度优选地比直角更宽。该形状允许侧壁部分27b的表面用作反射表面。
[0033]在附加反射部件27的中央部分(或圆板部分27a的中央部分)提供通孔27c。高温计22的屏蔽管22a以行进穿过通孔27c的方式提供。附加反射部件27的外周边缘27d(或侧壁部分27b的顶端)与反射部件26的渐缩部分26a的表面(内周表面)接触。因此,在没有特别的固定机构的使用下,附加反射部件27可仅仅通过其自身重量而水平地放置。因此,十分容易将附加反射部件27附接至反射部件26或从该处分离附加反射部件27。
[0034]图4A、4B、5A以及5B为示出附加反射部件27的功能性的示意图。图4A和图5A显示了未提供附加反射部件27的情况。图4B和图5B显示了提供附加反射部件27的情况。
[0035]如图4A和图4B所示,晶片W的中央区域SI由来自上灯组20G的上方内部加热卤素灯20i (见图2)的电磁波El充分加热。晶片W的外部区域S2由来自上方外部加热卤素灯20ο (见图2)的电磁波Ε2充分加热。但是,在晶片W的中央区域SI和外部区域S2之间的中间区域S3未充分加热,并且因此晶片W的平面内温度分布是不均匀的。如图4Α所示,如果在反射部件26内不存在附加反射部件27,那么如由虚线所指出,来自内部加热卤素灯20?的电磁波El在由晶片W的上表面反射之后仅仅向上行进。因此,晶片W的中间区域S3不通过电磁波El的反射波加热。
[0036]在如图4Β所示附加反射部件27设于反射部件26内的情况下,来自内部加热卤素灯21i的电磁波El在由晶片W的上表面反射后向上行进,并且然后由附加反射部件27的表面再次反射,来到达晶片W的中间区域S3。因此,将晶片W的中间区域S3充分加热,并且晶片W的平面内温度分布因而变得均匀。
[0037]如图5A所示,如果不提供附加反射部件27,那么从上侧经由近似圆筒形的反射部件26的内部行进至下侧的冷却空气(空气流)C1直接地碰撞室10的上顶部12a的中央部分Ao。作为结果,上顶部12a的中央部分Ao的温度变得比周围区域更低。尤其是,从上灯组20G朝向室10的上顶部12a的中央部分Ao发射的电磁波El由反射部件26阻碍,并且因此不能达到上顶部12a的中央部分Ao。由此,上顶部12a的中央部分Ao的温度有可能下降。上顶部12a的中央部分Ao的温度的下降有可能引起硅副产物的沉积。副产物的沉积妨碍来自卤素灯20的热辐射能行进穿过上顶部12a。作为结果,晶片W的中央区域SI的温度下降,导致
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