[發明專利]半導體工藝設備

有效

• 申請號: 202011340051.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112593208B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 任曉艷;王勇飛;史小平;鄭波;蘭云峰;秦海豐;張文強;王昊
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/44;C23C16/458
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本申請實施例提供了一種半導體工藝設備。該半導體工藝設備包括：工藝腔室內包括工藝區及傳片區；進氣裝置設置于工藝腔室的頂部，用于向工藝區內通入工藝氣體；承載裝置包括有基座及導流結構，基座可升降的設置于傳片區內，用于承載待加工件；導流結構設置于基座內，與一供氣源連接，用于在基座位于工藝位置時，沿基座的周向吹出氣體，在基座外周與工藝腔室內壁之間形成氣墻，以隔絕工藝氣體進入傳片區；工藝腔室傳片區的內壁中設有排氣結構，當基座位于工藝位置時，導流結構與排氣結構相對，排氣結構用于排出導流結構吹出的氣體。本申請實施例實現了工藝區與傳片區之間完全隔離，從而大幅縮短工藝腔室吹掃時間以提高半導體工藝設備的產能。

技術領域

本申請涉及半導體加工技術領域，具體而言，本申請涉及一種半導體工藝設備。

背景技術

目前，隨著集成電路技術向著微型化、集成化、高效能的方向發展，應用原子層沉積(Atomic Layer Deposition，ALD)技術的半導體工藝設備由于其薄膜厚度高度可控、均勻性優良、臺階覆蓋率高等多種優點而被廣泛關注，并在某些領域替代傳統的化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)技術，ALD技術具有自身逐層飽和吸附的特點，可以將物質以單原子膜形式逐層的鍍在基底表面，形成超薄且厚度高度可控的膜層。對于ALD反應而言，如何能夠快速的將一種反應前驅體從工藝腔室中吹掃干凈，進而通入另一種反應前驅體，避免兩者相遇在氣相中發生CVD反應，是ALD設備在量產中不得不考慮的一個重要問題。兩種反應前驅體的相遇，一是會導致薄膜在原子層級的生長速率不可控，二是CVD反應在氣相中發生后會形成顆粒。在傳統的原子層沉積技術中，會通過延長吹掃時間來趕走反應前驅體，但這樣做同時又降低了半導體工藝設備的產能。

為了解決以上問題，現有的技術方案中，一是通過增加隔離板將工藝腔室分成工藝區和傳輸區，通過在傳輸區通入惰性氣體，避免工藝氣體進入傳輸區造成顆粒，由于隔板與基座之間具有間隙，因此該方案并不能完全避免工藝氣體擴散至傳輸區，從而導致吹掃時間并沒有得到明顯的降低。另一種改進方案具體的實現方式是在基座的底部增加一個凸臺結構，且與隔離板之間通過波紋管、軟材料、密封圈等形成封閉性接觸，實現工藝區和傳輸區的完全物理隔離，從而減少氣體吹掃的時間，但該方案所使用的物理接觸方式，由于要滿足運動及頻繁接觸等要求，密封部位易藏有顆粒及反應氣體，從而對工藝腔室造成顆粒污染，并且可能伴有其他污染及運動部件的壽命問題；此外由于密封圈僅能在200℃左右及以下使用，不能滿足多種工藝需求。

發明內容

本申請針對現有方式的缺點，提出一種半導體工藝設備，用以解決現有技術存在工藝腔室由于吹掃時間較長導致產能較低的技術問題，以及密封部件壽命較低且適用性較弱的技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種半導體工藝設備，包括：工藝腔室、進氣裝置及承載裝置；所述工藝腔室內包括自上至下分布的工藝區及傳片區；所述進氣裝置設置于所述工藝腔室的頂部，用于向所述工藝區內通入工藝氣體；所述承載裝置包括有基座及導流結構，所述基座可升降的設置于所述傳片區內，用于承載待加工件；所述導流結構設置于所述基座內，與一供氣源連接，用于在所述基座位于工藝位置時，沿所述基座的周向吹出氣體，在所述基座外周與所述工藝腔室內壁之間形成氣墻，以隔絕所述工藝氣體進入所述傳片區；所述工藝腔室傳片區的內壁中設有排氣結構，當所述基座位于所述工藝位置時，所述導流結構與所述排氣結構相對，所述排氣結構用于排出所述導流結構吹出的氣體。

于本申請的一實施例中，所述基座包括基座本體和支撐軸，所述基座本體用于承載所述待加工件，所述支撐軸一端與所述基座本體連接，另一端穿過所述工藝腔室的底壁與一驅動源連接；所述導流結構包括導流縫及多個氣流道，所述導流縫開設于所述基座本體的外周壁上，并且沿所述基座本體的周向延伸設置；所述氣流道開設于所述基座本體和所述支撐軸中，其兩端分別與所述導流縫及所述供氣源連接，用于將所述氣體導引至所述導流縫。

于本申請的一實施例中，所述導流結構還包括有環形的增壓腔，所述增壓腔形成于所述基座本體內且環繞所述基座本體的軸心設置，多個所述氣流道均通過所述增壓腔與所述導流縫連通。