进气装置及半导体处理设备的制作方法

专利检索2025-02-17  28


本公开涉及半导体制造工艺,尤其涉及进气装置及半导体处理设备。


背景技术:

1、等离子体化学气相沉积(plasma chemical vapor deposition)是指用等离子体激活反应气体,促进在基体表面或近表面空间进行化学反应,生成固态膜的技术。等离子体化学气相沉积技术的基本原理是在高频或直流电场作用下,源气体电离形成等离子体,利用等离子体作为能量源,通入适量的反应气体,利用等离子体放电,使反应气体激活并实现化学气相沉积的技术。等离子体化学气相沉积技术广泛应用于半导体元件的薄膜沉积。

2、其中,电感耦合等离子体技术常被用于导体刻蚀(例如,铝、硅等)。

3、如图1所示,展示相关技术中电感耦合机台结构示意图。在图1中,所述电感耦合机台包括:射频系统101、屏蔽罩102、射频线圈103、绝缘介质窗104、腔体盖105、真空的反应腔106、气体喷嘴107(位于a中)、晶圆108、晶圆载台109、抽气管道110等。射频系统101产生射频源导入到射频线圈103,射频线圈103在射频源作用下产生交变电流,根据法拉第定理交变电流产生交变电磁场。由于绝缘介质窗104为绝缘体,无法屏蔽电磁场,射频线圈103产生的电磁场通过绝缘介质窗104馈入到反应腔106中,进而因电感耦合产生辉光放电现象。反应气体通过进气管道111由气体喷嘴107喷入反应腔106并被电离。被电离后的工艺气体具备高活性参与晶圆108表面化学反应,反应副产物被抽气泵作用下从抽气管道110带走。

4、可以发现,反应气体的进气方向会影响晶圆刻蚀或镀膜的均匀性。所述进气方向由所述气体喷嘴所控制。因此,如何设置气体喷嘴的出气方向,以满足晶圆表面反应(刻蚀或镀膜)的均匀性要求,实为对于晶圆加工质量而言非常重要的一点。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本公开的目的在于提供进气装置及半导体处理设备,解决相关技术中的问题。

2、本公开第一方面提供一种进气装置,装设于半导体处理设备的反应腔;所述进气装置包括:座体,可拆卸地设于所述反应腔,且至少部分位于所述反应腔内,设有安装腔;所述安装腔的壁面形成向反应腔内延伸至出气端的导气面,所述导气面为外凸面;气体输送件,可分离地设于所述安装腔,设有连通外部及所述安装腔的反应气体的输气通道,且与所述安装腔的壁面之间间隙形成出气通道;其中,在附壁效应下,所述反应气体被沿所述导气面所确定的气流路径引导,所述气流路径确定所述进气装置对反应腔的进气角度。

3、在第一方面的实施例中,所述导气面为凸曲面。

4、在第一方面的实施例中,所述安装腔沿一轴线的轴向延伸,所述轴线沿相对所述反应腔的一个远近方向延伸,所述气体输送件可活动地设于所述安装腔内。

5、在第一方面的实施例中,所述气体输送件可沿所述轴向运动地设于所述安装腔;和/或,所述气体输送件可绕所述轴线进行周向旋转地设于所述安装腔。

6、在第一方面的实施例中,所述气体输送件包括:内部形成的气腔,其靠近反应腔外的一端连通至外部;通气孔,布置成从所述气腔穿透所述气体输送件的壳壁并连通所述出气通道。

7、在第一方面的实施例中,所述出气端的位置可调,以令所述进气角度可调。

8、在第一方面的实施例中,所述座体包括:设有所述出气端的活动部,所述活动部活动连接在所述座体,其活动时带动所述出气端。

9、在第一方面的实施例中,所述活动部可转动和/或平移的设置。

10、在第一方面的实施例中,所述活动部在活动后维持所述导气面表面平滑。

11、本公开第二方面提供一种半导体处理设备,包括:反应腔;以及如第一方面中任一项所述的进气装置,装设于所述反应腔。

12、如上所述,本公开实施例中提供一种进气装置,装设于半导体处理设备的反应腔;所述进气装置包括:座体,可拆卸地设于所述反应腔,且至少部分位于所述反应腔内,设有安装腔;所述安装腔的壁面形成向反应腔内延伸至出气端的导气面,所述导气面为外凸面;气体输送件,可分离地设于所述安装腔,设有连通外部及所述安装腔的反应气体的输气通道,且与所述安装腔的壁面之间间隙形成出气通道;其中,在附壁效应下,所述反应气体被沿所述导气面所确定的气流路径引导,所述气流路径确定所述进气装置对反应腔的进气角度。通过更换不同曲度导气面的座体,或者导气面活动可调等,可根据反应腔实际情况进行选择对进气角度进行调节,以达到更好的晶圆反应处理均匀度。



技术特征:

1.一种进气装置,其特征在于,装设于半导体处理设备的反应腔;所述进气装置包括:

2.根据权利要求1所述的进气装置,其特征在于,所述导气面为凸曲面。

3.根据权利要求1所述的进气装置,其特征在于,所述安装腔沿一轴线的轴向延伸,所述轴线沿相对所述反应腔的一个远近方向延伸,所述气体输送件可活动地设于所述安装腔内。

4.根据权利要求3所述的进气装置,其特征在于,所述气体输送件可沿所述轴向运动地设于所述安装腔;和/或,所述气体输送件可绕所述轴线进行周向旋转地设于所述安装腔。

5.根据权利要求1所述的进气装置,其特征在于,所述气体输送件包括:

6.根据权利要求1所述的进气装置,其特征在于,所述出气端的位置可调,以令所述进气角度可调。

7.根据权利要求1所述的进气装置,其特征在于,所述座体包括:设有所述出气端的活动部,所述活动部活动连接在所述座体,其活动时带动所述出气端。

8.根据权利要求7所述的进气装置,其特征在于,所述活动部可转动和/或平移的设置。

9.根据权利要求7所述的进气装置,其特征在于,所述活动部在活动后维持所述导气面表面平滑。

10.一种半导体处理设备,其特征在于,包括:反应腔;以及如权利要求1至9中任一项所述的进气装置,装设于所述反应腔。


技术总结
本公开涉及半导体制造工艺技术领域,提供进气装置及半导体处理设备。所述进气装置包括:座体,可拆卸地设于所述反应腔,且至少部分位于所述反应腔内,设有安装腔;所述安装腔的壁面形成向反应腔内延伸至出气端的导气面,所述导气面为外凸面;气体输送件,可分离地设于所述安装腔,设有连通外部及所述安装腔的反应气体的输气通道,且与所述安装腔的壁面之间间隙形成出气通道;其中,在附壁效应下,所述反应气体被沿所述导气面所确定的气流路径引导,所述气流路径确定所述进气装置对反应腔的进气角度。通过更换不同曲度导气面的座体,或者导气面活动可调等,可根据反应腔实际情况进行选择对进气角度进行调节,以达到更好的晶圆反应处理均匀度。

技术研发人员:王兆祥,邱勇,梁洁,张朋兵,涂乐义
受保护的技术使用者:上海谙邦半导体设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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