[發(fā)明專利]進(jìn)出氣裝置、具有進(jìn)出氣裝置之熱處理機(jī)臺(tái)及進(jìn)出氣方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510435906.0
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104979249B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭楠;賴朝榮;蘇俊銘;倪立華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/324
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

一種進(jìn)出氣裝置，包括：氣體盒，與外界氣壓源連通，并設(shè)置在工藝腔室之第一側(cè)壁；第一氣體分流板，與氣體盒連通，并位于氣體盒之緊鄰工藝腔室的內(nèi)側(cè)，且間隔設(shè)置第一氣體通孔；氣體出口，設(shè)置在第二側(cè)壁；第二氣體分流板，與氣體出口連通，并位于氣體出口之緊鄰工藝腔室的內(nèi)側(cè)，且間隔設(shè)置第二氣體通孔。本發(fā)明將工藝氣體輸入至氣體盒，并將工藝氣體聚集，隨后將工藝氣體通過間隔設(shè)置第一氣體通孔之第一氣體分流板進(jìn)行流速降低，平緩、均勻的導(dǎo)入至晶圓的表面，最后通過設(shè)置在晶圓之異于第一氣體分流板一側(cè)的第二氣體分流板和氣體出口將殘留氣體導(dǎo)出，不僅氣流平緩、分布均勻，而且對晶圓溫度的影響一致、均勻性好，極大的提高了產(chǎn)品良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種進(jìn)出氣裝置、具有進(jìn)出氣裝置之熱處理機(jī)臺(tái)及進(jìn)出氣方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件尺寸越來越小，器件也越來越敏感，對整個(gè)晶圓的均勻性控制要求也越來越高，任何微小因素的改變都可能會(huì)導(dǎo)致晶圓受熱不一致，進(jìn)而使得均勻性變差。因此，如何保證晶圓均勻受熱，提高晶圓均勻性問題，值得本領(lǐng)域技術(shù)人員深究。

目前，業(yè)界提高晶圓受熱均勻性的普遍方法是對不同區(qū)域的燈泡設(shè)置不同的加熱功率，以達(dá)到熱補(bǔ)償?shù)男Ч?。但是，業(yè)界使用的快速熱處理機(jī)臺(tái)均為進(jìn)氣口較大、出氣口較小的設(shè)計(jì)，勢必導(dǎo)致工藝氣體在進(jìn)入工藝腔室時(shí)，工藝氣體率先接觸的邊緣托環(huán)和晶圓部分熱量損失相對較多，工藝氣體滯后接觸的出氣口部分熱量損失較少，整片晶圓進(jìn)氣口和出氣口熱量損失差異過大，進(jìn)而造成晶圓工藝整體均勻性欠佳。

請參閱圖3，圖3所示為現(xiàn)有熱處理機(jī)臺(tái)工藝中晶圓不同位置與方塊電阻關(guān)系圖譜。例如，以尖峰退火為例，溫度越高，方塊電阻越低。從圖3明顯可知，進(jìn)氣口部分晶圓方塊電阻較出氣口部分晶圓方塊電阻大。換而言之，即在其它因素相同的情況下，進(jìn)氣口處工藝氣體帶走邊緣托環(huán)和晶圓的熱量越多，晶圓溫度越低，則方塊電阻越大；反之，出口處工藝氣體帶走邊緣托環(huán)和晶圓的熱量較少，晶圓溫度越高，則方塊電阻越小。

明顯地，由于工藝氣體之流量的不均一，導(dǎo)致進(jìn)氣口與出氣口晶圓的溫度不一致，進(jìn)而使得整體均勻性欠佳。另一方面，隨著晶圓尺寸越做越大，晶圓邊緣的利用率也越來越高，因此有必要設(shè)計(jì)一種提高晶圓邊緣溫度均勻性的裝置和方法。

尋求一種提高晶圓邊緣溫度均勻性的裝置和方法已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題之一。

故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種進(jìn)出氣裝置、具有進(jìn)出氣裝置之熱處理機(jī)臺(tái)及進(jìn)出氣方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)進(jìn)出氣裝置因工藝氣體之流量不均一，導(dǎo)致進(jìn)氣口與出氣口晶圓的溫度不一致，進(jìn)而使得整體均勻性欠佳等缺陷提供一種進(jìn)出氣裝置。

本發(fā)明之第二目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)進(jìn)出氣裝置因工藝氣體之流量不均一，導(dǎo)致進(jìn)氣口與出氣口晶圓的溫度不一致，進(jìn)而使得整體均勻性欠佳等缺陷提供一種具有進(jìn)出氣裝置之熱處理機(jī)臺(tái)。

本發(fā)明之第三目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)進(jìn)出氣裝置因工藝氣體之流量不均一，導(dǎo)致進(jìn)氣口與出氣口晶圓的溫度不一致，進(jìn)而使得整體均勻性欠佳等缺陷提供一種進(jìn)出氣裝置的進(jìn)出氣方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之第一目的，本發(fā)明提供一種進(jìn)出氣裝置，用于向工藝腔室內(nèi)輸入工藝氣體，并排除殘余氣體。所述進(jìn)出氣裝置，包括：氣體盒，與外界氣壓源連通，并設(shè)置在所述工藝腔室之第一側(cè)壁上；第一氣體分流板，與所述氣體盒連通，并位于所述氣體盒之緊鄰工藝腔室的內(nèi)側(cè)，且在所述第一氣體分流板上間隔設(shè)置第一氣體通孔；氣體出口，設(shè)置在工藝腔室之與所述第一側(cè)壁呈面向設(shè)置的第二側(cè)壁上；第二氣體分流板，與所氣體出口連通，并位于所述氣體出口之緊鄰所述工藝腔室的內(nèi)側(cè)，且在所述第二氣體分流板上間隔設(shè)置第二氣體通孔。

可選地，所述進(jìn)出氣裝置之氣體盒設(shè)置在所述工藝腔室之第一側(cè)壁的近中部。