[发明专利]腔室监控系统及化学气相沉积设备

说明书

本发明提供一种腔室监控系统，应用于化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备的反应腔的腔壁设有一探测通道，所述探测通道的顶端开有一连通所述反应腔内部的窗口；所述腔室监控系统包括：透明的石英管，其具有封闭的第一端和开放的第二端，所述第一端伸入所述探测通道，所述石英管的外侧壁与所述反应腔的腔壁之间形成密封；内窥镜，包括一摄像头，所述摄像头由所述第二端伸入所述石英管中并移动至所述窗口处，用于监控所述反应腔的内部。相应的，本发明还提供一种化学气相沉积设备，安装有上述的腔室监控系统。本发明能够反应腔室内部状态的实时监控，同时也能保证反应腔密封性，防止泄漏。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种腔室监控系统及化学气相沉积设备。

背景技术

CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应腔，在晶圆表面发生化学反应生成薄膜的过程。CVD设备就是在晶圆表面实现化学气相沉积的设备。

在进行化学气相沉积时，晶圆在CVD设备的反应腔内维持高温且暴露在一种或多种化学前驱物的环境中，上述前驱物可以是在基片表面上进行反应或分解，产生符合期待的沉积物。用于化学气相沉积的前驱物一般包括金属，例如金属氢化物、卤化物、卤元素氢化物和有机金属化合物。上述前驱物会与例如为氮气的载气结合，但是并不产生明显地反应，上述载气及不要的副产物可以通过反应腔的出气口排出。

然而，在工艺过程中，所述反应腔处于一个封闭的环境，技术人员难以直观的观察反应腔内的状态。因此，需要提供对反应腔室内部状态进行有效监控的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种腔室监控系统及化学气相沉积设备，用于对CVD设备的反应腔室内部进行有效监控。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种腔室监控系统，应用于化学气相沉积设备，所述化学气相沉积设备的反应腔的腔壁设有一探测通道，所述探测通道的顶端开有一连通所述反应腔内部的窗口；

所述腔室监控系统包括：

透明的石英管，其具有封闭的第一端和开放的第二端，所述第一端伸入所述探测通道，所述石英管的外侧壁与所述反应腔的腔壁之间形成密封；

内窥镜，包括一摄像头，所述摄像头由所述第二端伸入所述石英管中并移动至所述窗口处，用于监控所述反应腔的内部。

进一步的，所述石英管由高纯度石英制成。

进一步的，所述第二端设有法兰盘，所述法兰盘位于所述反应腔的腔壁外部并与所述反应腔的腔壁之间形成密封。

进一步的，所述法兰盘与所述反应腔的腔壁之间通过O形密封圈实现密封。

进一步的，还包括一锁紧件，所述锁紧件将所述法兰盘与所述反应腔的腔壁锁紧。

进一步的，所述锁紧件与所述法兰盘之间设有垫片。

进一步的，所述垫片的材质为特氟龙。

进一步的，所述探测通道内嵌于所述反应腔的侧壁中。

进一步的，所述探测通道的轴线与所述反应腔内部的晶圆平行，所述摄像头的镜头朝向与所述探测通道的轴线平行。

进一步的，所述探测通道的轴线与所述反应腔内部的晶圆垂直，所述摄像头的镜头朝向与所述探测通道的轴线垂直。

进一步的，所述的内窥镜还包括至少一个照明灯，用于为所述摄像头提供光源。

进一步的，所述内窥镜还包括柔性光学管和显示装置，所述柔性光学管连接所述摄像头和所述显示装置，所述摄像头采集的信息经所述柔性光学管传输至所述显示装置进行显示。