外延設備腔室蓋板的制作方法

本發明涉及半導體制造設備，特別涉及一種外延設備腔室蓋板。

背景技術：

目前，外延設備的溫度測量主要采用熱電阻(thermal-couple，tc)進行測量，將熱電阻放置在外延設備腔體的規定位置進行溫度測量，這種測量方法測量外延腔室的溫度只能抽測幾個位置的溫度，無法準確測量外延腔體內所有區域的溫度分布。

并且，由于熱電阻為耗材，每次設備維護保養(pm)時都需要更換四根熱電阻，熱電阻的價格昂貴且使用量較大，并且使用過程中會出現tc漏的意外，影響外延層的質量，污染外延基臺。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種外延設備腔室蓋板，通過使用可移動的紅外測溫裝置替換目前使用的熱電阻測溫，能夠測量整個晶圓內的溫度分布，降低維護成本。

本發明的技術方案是一種外延設備腔室蓋板，放置于外延設備腔室的上部，一部分所述蓋板為透明材質，在所述蓋板上形成可視窗口，紅外測溫裝置的探頭能夠在所述可視窗口上自由移動，測量所述腔室內晶圓的溫度。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述透明材質為石英。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口為長方形，位于所述蓋板的中間位置。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口在所述蓋板上水平設置。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口位于所述蓋板豎直 方向上的中間位置，且在水平方向上貫穿所述蓋板。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口位于所述蓋板豎直方向上的中間位置，且位于所述蓋板的左半側或右半側。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口在所述蓋板上豎直設置。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口位于所述蓋板水平方向上的中間位置，且在豎直方向上貫穿所述蓋板。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口位于所述蓋板水平方向上的中間位置，且位于所述蓋板的上半側或下半側。

進一步的，在所述外延設備腔室蓋板中，所述可視窗口的寬度為1mm～50mm。

與現有技術相比，本發明提供的外延設備腔室蓋板，通過將腔室蓋板的一部分設置為透明材質，在蓋板上形成可視窗口，從而采用紅外測溫裝置替換目前使用的熱電阻測溫，紅外測溫裝置的探頭在所述可視窗口上自由移動，能夠測量整個晶圓內的溫度分布，降低設備維護成本，使得維護簡單方便，且不影響外延設備的穩定性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例所提供的外延設備腔室蓋板的結構示意圖。

圖2為本發明一實施例所提供的外延設備的截面圖。

圖3為本發明一實施例所提供的外延設備腔室蓋板的結構示意圖。

圖4為本發明一實施例所提供的外延設備腔室蓋板的結構示意圖。

圖5為本發明一實施例所提供的外延設備腔室蓋板的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發明的內容做進一步說明。當然本發明并不局限于該具體實施例，本領域的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護范圍內。

其次，本發明利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本發明實例時，為了 便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應對此作為本發明的限定。

本發明的核心思想是：通過將腔室蓋板的一部分設置為透明材質，在蓋板上形成可視窗口，從而采用紅外測溫裝置替換目前使用的熱電阻測溫，紅外測溫裝置的探頭在所述可視窗口上自由移動，能夠測量整個晶圓內的溫度分布，降低設備維護成本，使得維護簡單方便，且不影響外延設備的穩定性。

圖1為本發明一實施例所提供的外延設備的腔室蓋板的結構示意圖，如圖1所示，本發明提出一種外延設備的腔室蓋板100，放置于外延設備腔室的上部，一部分所述蓋板為透明材質，在所述蓋板100上形成可視窗口101，紅外測溫裝置的探頭能夠在所述可視窗口101上自由移動，如圖中箭頭所示，從而探測到腔室內部晶圓的溫度。

圖2為本發明一實施例所提供的外延設備的截面圖，如圖2所示，所述外延設備10包括蓋板100、腔室200以及下托盤300，所述蓋板采用上述的蓋板100。所述蓋板100靠近所述腔室200的一面上設置有若干個燈管102，所述下托盤300靠近所述腔室的一面上設置有若干個燈管303，所述蓋板100上的一部分蓋板設置為透明材質，形成可視窗口101。紅外測溫裝置的探頭20能夠在所述可視窗口101上自由移動，測量所述腔室200內的晶圓30的溫度分布。

由于在外延層生長過程中，所述燈管102與燈管303用于向所述腔室200提供熱量，所以所述透明材質應該是耐高溫的材質，本實施例中，優選的透明材質為石英，在其他實施例中，所述透明材質可以為本領域技術人員已知的其余的耐高溫的透明的材質。

所述可視窗口101可以為各種形狀，例如長方形、正方形、圓形等，優選的，所述可視窗口101為長方形，設置在所述蓋板100的中間位置，所述紅外測溫裝置的探頭20能夠沿所述長方形可視窗口101移動，測量所述晶圓30的溫度。所述可視窗口101在所述蓋板100上的位置并不固定，通過以下幾個實施例介紹所述可視窗口101在所述蓋板100上的優選位置。

首先，所述可視窗口101在所述蓋板100上橫向設置。

請繼續參考圖1所示，所述可視窗口101位于所述蓋板100豎直方向上的中間位置，且位于所述蓋板100的左半側，由于在外延硅生長過程中，所述晶圓30需要不斷的旋轉，其整個所述晶圓30都會經過所述可視窗口101，因此可 以測量到整個晶圓30的溫度分布。同樣的，所述可視窗口101也可以位于所述蓋板100的右半側，與位于所述蓋板100的左半側的情況相同。需要說明的是，在這種情況下，所述可視窗口101應該從所述蓋板100的左端延伸至所述蓋板100的中間，或者從所述蓋板100的右端延伸至所述蓋板100的中間，即所述可視窗口101的長度為所述蓋板100長度的一半，或大于所述蓋板100長度的一半，由此保證所述紅外測溫裝置的探頭20能夠探測到整個所述晶圓30的溫度。

請參考圖3所示，其為本發明一實施例所提供的外延設備的腔室蓋板的結構示意圖。在上一實施例的基礎上，所述可視窗口101位于所述蓋板100豎直方向上的中間位置，且在水平方向上貫穿所述蓋板100，所述紅外測溫裝置的探頭20能夠在水平方向上從所述蓋板100的一端移動到另一端，測量所述晶圓30某一水平方向上的溫度，然后通過晶圓30的旋轉，測量到整個所述晶圓30上的溫度分布。與上一實施例相比，所述可視窗口101的面積增加，使用的透明材質也增加，雖然在一定程度上增加了成本，但是測量整個晶圓30的溫度分布所用的時間減少，對所述晶圓30的溫度分布情況的分析會更加準確，提高了溫度測量的效率。

其次，所述可視窗口101在所述蓋板100上豎直設置。

請參考圖4所示，其為本發明一實施例所提供的外延設備的腔室蓋板的結構示意圖。所述可視窗口101位于所述蓋板100水平方向上的中間位置，且位于所述蓋板100的上半側，由于在外延硅生長過程中，所述晶圓30需要不斷的旋轉，其整個所述晶圓30都會經過所述可視窗口101，因此可以測量到整個晶圓30的溫度分布。同樣的，所述可視窗口101也可以位于所述蓋板100的下半側，與位于所述蓋板100的上半側的情況相同。需要說明的是，在這種情況下，所述可視窗口101應該從所述蓋板100的上端延伸至所述蓋板100的中間，或者從所述蓋板100的下端延伸至所述蓋板100的中間，即所述可視窗口101的長度為所述蓋板100寬度的一半，或大于所述蓋板100寬度的一半，由此保證所述紅外測溫裝置的探頭20能夠探測到整個所述晶圓30的溫度。

請參考圖5所示，其為本發明一實施例所提供的外延設備的腔室蓋板的結構示意圖。在上一實施例的基礎上，所述可視窗口101位于所述蓋板100水平方向上的中間位置，且在豎直方向上貫穿所述蓋板100。所述紅外測溫裝置的探 頭20能夠在豎直方向上從所述蓋板100的一端移動到另一端，測量晶圓30某一豎直方向上的溫度，然后通過晶圓30的旋轉，測量到整個所述晶圓30上的溫度分布。與上一實施例相比，所述可視窗口101的面積增加，使用的透明材質也增加，雖然在一定程度上增加了成本，但是測量整個晶圓30的溫度分布所用的時間減少，對所述晶圓30的溫度分布情況的分析會更加準確，提高了溫度測量的效率。

在上述實施例中，所述可視窗口101在所述蓋板100上橫向設置或豎直設置，在其他實施例中，所述可視窗口101也可以在所述蓋板100上斜向設置，或者所述可視窗口101呈除長方向之外的其余形狀，并在所述蓋板100上的不同位置或沿不同方向設置。本發明中，對所述可視窗口101的形狀，以及所述可視窗口101在所述蓋板100上的位置不做限定，以所述探頭20能夠盡可能的檢測到所述晶圓30上不同位置的溫度為原則。

可以理解的是，所述蓋板100的長度與寬度是相對而言的，在圖1與圖3中，所述長度代表所述可視窗口101所在方向上蓋板100的尺寸，在圖4與圖5中，所述寬度代表所述可視窗口101所在方向上蓋板100的尺寸，若在圖1與圖3中，所述可視窗口101所在方向上蓋板100的尺寸為寬度，則在圖4與圖5中，所述可視窗口101所在方向上蓋板100的尺寸為長度。在圖1、圖3～圖5中，所述蓋板100的方向并未改變。并且，所述蓋板100的水平方向與豎直方向也是相對而言的，所述水平方向與豎直方向均是指圖1～圖5中的水平方向與豎直方向。

所述可視窗口101的寬度為1mm～50mm，例如：1mm、10mm、20mm、30mm、40mm或50mm。所述可視窗口的寬度需要保證所述紅外測溫裝置的探頭20能夠探測到所述晶圓30某一位置處的溫度。所述可視窗口101的長度則如上述實施例所述，大于其所在方向上所述蓋板100尺寸的一半。

綜上所述，本發明提供的外延設備腔室蓋板，通過將腔室蓋板的一部分設置為透明材質，在蓋板上形成可視窗口，紅外測溫裝置的探頭能夠在所述可視窗口上自由移動，能夠測量整個晶圓內的溫度分布，降低維護成本，使得維護簡單方便，且不影響外延設備的穩定性。

上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限 定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。