[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及腔室間傳送口結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910828261.5
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112447548A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬冬葉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;周乃鑫

一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及腔室間傳送口結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)腔室間傳送口結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)在傳送口的襯墊組件上設(shè)置閥門和遮擋片，閥門保證了處理腔的結(jié)構(gòu)密封，遮擋片既實(shí)現(xiàn)了傳送口區(qū)域與處理腔區(qū)域的隔離，防止顆粒物沉積在傳送口區(qū)域，又實(shí)現(xiàn)了傳送口與區(qū)域與處理腔區(qū)域的連通，便于對(duì)傳送口區(qū)域進(jìn)行清潔，去除顆粒物，并且在遮擋片、襯墊組件和閥門上都設(shè)置防腐涂層，大大提高了腔室間傳送口結(jié)構(gòu)的防腐性能，提高了使用壽命。本發(fā)明大大減少了腔室間傳送口區(qū)域的顆粒物數(shù)量，從而降低了晶圓在通過(guò)傳送口區(qū)域時(shí)被污染的幾率，提高了晶圓良率，降低了晶圓缺陷，同時(shí)由于腔室間傳送口結(jié)構(gòu)的壽命提高，無(wú)需頻繁更換，也提高了半導(dǎo)體處理設(shè)備的運(yùn)行速率和吞吐量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及腔室間傳送口結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

采用半導(dǎo)體處理設(shè)備來(lái)對(duì)半導(dǎo)體器件執(zhí)行各種不同類型的處理，包括蝕刻，化學(xué)氣相沉積，灰化和濺射。如圖1所示，在半導(dǎo)體處理設(shè)備中，通常包含處理腔1’和輔助腔2’。處理腔1’中設(shè)置有基座3’，靜電吸盤4’設(shè)置在基座3’上，晶圓5’放置在靜電吸盤4’上，處理腔1’中還設(shè)置有進(jìn)氣裝置6’，進(jìn)氣裝置6’連接外部的氣源8’，提供反應(yīng)氣體進(jìn)入處理腔1’，以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓5’的處理，同時(shí)處理腔1’中還設(shè)置有排氣裝置7’，用于在半導(dǎo)體制程結(jié)束后對(duì)處理腔1’抽真空，準(zhǔn)備進(jìn)行其它制程。輔助腔2’連接到處理腔1’，輔助腔2’可以分別連接兩個(gè)處理腔1’，或者分別連接處理腔1’和外部大氣環(huán)境，其功能是用于傳輸晶圓，并隔絕處理腔1’和大氣環(huán)境，確保大氣中的雜質(zhì)不會(huì)進(jìn)入處理腔1’，影響半導(dǎo)體制程。處理腔1’和輔助腔2’之間設(shè)置傳送口，一個(gè)襯墊組件9’分別穿過(guò)處理腔1’和輔助腔2’的腔壁，形成傳送口，晶圓5’也通過(guò)該傳送口在處理腔1’和輔助腔2’之間傳送。在每個(gè)傳送口上，設(shè)置有閥門元件10’，該閥門元件10’通常設(shè)置在輔助腔2’一側(cè)，通過(guò)閥門驅(qū)動(dòng)裝置11’來(lái)控制閥門元件10’的開(kāi)啟和關(guān)閉，當(dāng)閥門元件10’關(guān)閉時(shí)，傳送口閉合，處理腔1’是密閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥門元件10’開(kāi)啟時(shí)，晶圓5’可以通過(guò)傳送口進(jìn)行傳送。

連接處理腔1’的傳送口通常都設(shè)置在處理腔1’內(nèi)的反應(yīng)氣體易于聚集的區(qū)域中，因此在反應(yīng)氣體對(duì)晶圓5’進(jìn)行處理的過(guò)程中，反應(yīng)氣體會(huì)延伸到傳送口的位置，在晶圓處理過(guò)程中，產(chǎn)生的副產(chǎn)品顆粒物會(huì)附著到襯墊組件9’位置，同時(shí)由于閥門元件10’的啟閉產(chǎn)生的摩擦也會(huì)帶來(lái)一些微顆粒物，同樣附著到襯墊組件9’上。由于襯墊組件9’和閥門元件10’通常由鋁合金構(gòu)成，其表面涂有陽(yáng)極氧化涂層，該陽(yáng)極氧化涂層容易被反應(yīng)氣體侵蝕，侵蝕反應(yīng)物剝落也會(huì)形成顆粒物。為了避免破壞陽(yáng)極氧化涂層，處理腔1’內(nèi)進(jìn)行氣體清潔的過(guò)程中，清潔氣體一般不會(huì)延伸到襯墊組件9’和閥門元件10’的位置，這就導(dǎo)致襯墊組件9’和閥門元件10’位置處的顆粒物不能被及時(shí)清理。

隨著顆粒物在傳送口和閥門元件處的不斷累積，在傳送晶圓的過(guò)程中顆粒物會(huì)運(yùn)動(dòng)到晶圓表面或背面，增加晶圓的缺陷，影響晶圓的良率。同時(shí)隨著腐蝕和污染程度的增加，必須更頻繁地進(jìn)行清潔和更換被顆粒腐蝕或污染的傳送口和閘閥的維護(hù)工作，維護(hù)過(guò)程往往是復(fù)雜和耗時(shí)的。如果半導(dǎo)體處理設(shè)備經(jīng)常具有較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間，則設(shè)備的運(yùn)行速率變差，導(dǎo)致低吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體處理設(shè)備及腔室間傳送口結(jié)構(gòu)，大大減少了腔室間傳送口區(qū)域的顆粒物數(shù)量，從而降低了晶圓在通過(guò)傳送口區(qū)域時(shí)被污染的幾率，提高了晶圓良率，降低了晶圓缺陷，也提高了半導(dǎo)體處理設(shè)備的運(yùn)行速率和吞吐量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種腔室間傳送口結(jié)構(gòu)，用于連接半導(dǎo)體處理設(shè)備中的處理腔和輔助腔，實(shí)現(xiàn)晶圓在腔室之間的傳輸，所述的腔室間傳送口結(jié)構(gòu)包含：

襯墊組件，其分別穿過(guò)處理腔和與處理腔相鄰的輔助腔的腔壁，形成傳送口區(qū)域；

閥門，其設(shè)置在輔助腔一側(cè)，用于密封襯墊組件；

所述的襯墊組件和閥門上都具有抗腐蝕涂層，防止襯墊組件和閥門受到處理腔內(nèi)部的等離子體腐蝕。