[發明專利]半導體工藝腔室及其形成方法、半導體工藝裝置

在審

• 申請號: 201811324255.8
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109309035A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 代恒雙;靳航;胡廣嚴;吳龍江;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種半導體工藝腔室及其形成方法、半導體工藝裝置，半導體工藝腔室包括：外腔室，位于外腔室內的內腔室，所述內腔室和外腔室之間具有夾層空間；位于夾層空間內的隔熱結構。半導體工藝腔室的形成方法包括：提供外腔室和位于外腔室內的內腔室，所述內腔體和外腔體之間具有夾層空間；在所述夾層空間內形成隔熱結構。所述隔熱結構使得內腔室內部的熱量限定在內腔體內部，從而減少熱量損失，提高了半導體工藝腔室的隔熱性能。

技術領域

本發明涉及半導體制造設備領域，尤其涉及一種半導體工藝腔室及其形成方法、半導體工藝裝置。

背景技術

隨著半導體技術的發展，半導體制作過程技術取得了很大的進步，制造出各式功能強大的芯片，改變了人類的生活，而半導體制作過程技術的發展離不開半導體制作設備。

半導體制作過程技術中必不可少的技術包括沉積工藝或刻蝕工藝，而沉積工藝或刻蝕工藝的反應溫度較高，且需要在真空反應腔體中進行，沉積工藝或刻蝕工藝的設備主要通過加熱元件實現對反應腔內的溫度控制。

然而，由于反應腔的側壁材料通常為熱的良導體，加熱元件在加熱反應腔內部溫度的同時也會使得反應腔外部溫度過高，容易浪費能量。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種半導體工藝腔室及其形成方法、半導體工藝裝置，以減小半導體工藝腔室的散熱損失，節約能源。

為解決上述技術問題，本發明提供一種半導體工藝腔室，包括：外腔室；位于外腔室內的內腔室，所述內腔室和外腔室之間具有夾層空間；位于夾層空間內的隔熱結構。

可選的，所述內腔室的腔壁具有朝向外腔室的第一面；所述外腔室的腔壁具有朝向內腔室的第二面；所述半導體工藝腔室還包括：位于內腔室和外腔室之間的若干支撐柱，所述支撐柱兩端分別與所述第一面和所述第二面固定連接。

可選的，所述隔熱結構的材料為隔熱材料，所述隔熱材料包括碳纖維氣凝膠。

可選的，所述隔熱結構為單層結構或多層結構。

可選的，當隔熱結構為單層結構時，所述隔熱結構的材料包括碳纖維氣凝膠。

可選的，當隔熱結構為多層結構時，所述隔熱結構包括主隔熱結構和兩個輔隔熱結構，所述兩個輔隔熱結構分別與內腔室第一面和外腔室第二面接觸，所述主隔熱結構位于兩個輔隔熱結構之間，所述主隔熱結構材料的膨脹系數小于輔隔熱結構的膨脹系數，所述輔隔熱結構的膨脹系數小于內腔室的材料的膨脹系數。

可選的，所述輔隔熱結構包括多層輔隔熱層；所述多層輔隔熱層在內腔室至主隔熱結構的方向上層疊設置；所述多層輔隔熱層包括自內腔室至主隔熱結構的方向上層疊設置的第一輔隔熱層、第二輔隔熱層和第三輔隔熱層，且自內腔室至主隔熱結構的方向上，所述第一輔隔熱層、第二輔隔熱層和第三輔隔熱層的熱膨脹系數逐層減小。

可選的，所述輔隔熱結構的材料包括摻雜有雜質的碳纖維氣凝膠，所述主隔熱結構的材料包括碳纖維氣凝膠。

可選的，所述雜質的材料包括：SiO2。

可選的，所述內腔室的材料包括：氮化鋁、氧化鋁或鈷合金。

可選的，所述連接柱的導熱系數小于內腔室的導熱系數。

可選的，所述外腔室的導熱系數小于內腔室的導熱系數。

可選的，所述內腔室、外腔室和連接柱為一體成型結構。

本發明還提供一種上述任意一種半導體工藝腔室的形成方法，包括：形成外腔室和位于外腔室內的內腔室，所述內腔體和外腔體之間具有夾層空間；在所述夾層空間內填充隔熱結構。

本發明還提供一種半導體工藝裝置，包括：上述任意一種半導體工藝腔室；用于加熱所述內腔室的加熱裝置。