[发明专利]伯努利基座装置及沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种伯努利基座装置及沉积设备。

背景技术

随着半导体器件的特征尺寸的持续减小，外延层的厚度均匀性能够影响光刻工艺的准确性，其中一个原因是晶背的薄膜沉积。

请参考图1a至图1c，其中，图1a为现有技术中晶圆正常放置在基座上的结构示意图，图1b为现有技术中晶圆在基座上放置出现偏差的结构示意图，图1c为晶圆通过顶针(Lift pin)放置在基座上的结构示意图。由图1a可知，正常情况下，晶圆20会放置在基座10上，然而，由于基座10和晶圆20之间存在缝隙，在对晶圆20进行薄膜生长时，反应气体会进入晶圆20和基座10之间的缝隙，并在晶圆20的背面沉积薄膜。如图1b所示，当晶圆20放置出现偏差时，晶圆20和基座10之间的缝隙会增大，同样会使晶圆20背面生长较厚的薄膜30。在现有技术的另一方面，会采用顶针的方式固定晶圆，如图1c所示，顶针40会在基座10中进行上下的伸缩，用于顶起晶圆20，然而，在顶针30顶起的位置以及晶圆20的背面其它位置同样会形成薄膜30。

请参考图2a至图2b，图2a为在晶圆背面生长氧化层的结构示意图；图2b为进行外延层生长后晶圆背面的薄膜结构示意图；具体的，在晶圆20背面生长氧化层30时，背面在顶针处会存在缺陷31，当对晶圆的表面进行外延层生长时，由于背面存在缺陷31，则会形成一圈不均匀的硅层32，从而影响晶圆的整体性能。

请参考图3a和图3b，图3a为在晶圆背面存在自然氧化层的结构示意图；图3b为进行外延层生长后晶圆背面的薄膜结构示意图；由于晶圆背面存在自然 氧化层30，则无需进行额外的氧化层的生长，但是在顶针处依然会存在缺陷31，在对晶圆表面的自然氧化层30进行去除时，晶圆背面也会去除部分自然氧化层，从而暴露出晶圆20的背面，接着，在对晶圆20进行外延层的生长时，晶圆背面会形成一层较为均匀的硅层21和一层不均匀的硅层32，从而影响晶圆的整个性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伯努利基座装置及沉积设备，能够使晶圆与基座完全不接触，能够避免晶圆背面产生额外的薄膜沉积，保证晶圆的性能。

为了实现上述目的，本发明提出了一种伯努利基座装置，包括：

基座，一端表面设有多个气孔，另一端设有中轴，所述气孔存在倾角，使喷出的气体朝向所述基座外侧扩散；

至少一管气体管路，设于所述中轴中，并贯穿所述基座，连接所述气孔，为所述气孔提供预定压力的气体。

进一步的，在所述的伯努利基座装置中，所述气孔均匀分布在所述基座表面。

进一步的，在所述的伯努利基座装置中，所述气孔分为内圈气孔和外圈气孔，所述内圈气孔靠近所述基座的中心区域，所述外圈气孔靠近所述基座的边缘区域。

进一步的，在所述的伯努利基座装置中，所述气体管路为两条独立管路，分别为内圈气孔和外圈气孔提供气体。

进一步的，在所述的伯努利基座装置中，所述气孔的倾角范围为10°～60°。

进一步的，在所述的伯努利基座装置中，所述气体管路提供的气体为H₂。

在本发明的另一方面中，还提出了一种沉积设备，包括如上文所述的伯努利基座装置和反应腔室，所述伯努利基座装置安装在所述反应腔室内，晶圆通过伯努利原理吸附在所述伯努利基座装置的表面。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述伯努利基座装置中的气孔均匀分布在基座表面。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述气孔分为内圈气孔和外圈气孔，所述内圈气孔靠近所述基座的中心区域，所述外圈气孔靠近所述基座的边缘区域。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述伯努利基座装置中的气体管路为两条独立管路，分别为内圈气孔和外圈气孔提供气体。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述气孔的倾角范围为10°～60°。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述伯努利基座装置中的气体管路提供的气体为H₂。

进一步的，在所述的沉积设备中，所述伯努利基座装置中多管气体管路提供的气体压力可调。