[發明專利]半導體工藝設備的進氣裝置及半導體工藝設備

有效

• 申請號: 202210610330.7
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN115074701B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 伊藤正雄;林源為
• 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;C23C16/50;C23C16/40;H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 廉莉莉

本發明公開了一種半導體工藝設備的進氣裝置及半導體工藝設備，進氣裝置包括：進氣圓筒和多個第一進氣管，進氣圓筒的側壁內部具有第一環形空腔，進氣圓筒的側壁沿其周向開設有多個第一出氣通孔，第一出氣通孔的直徑不大于預設值，多個第一進氣管沿進氣圓筒的周向等間隔設置于進氣圓筒的側壁的外表面的頂端，第一進氣管沿進氣圓筒的徑向延伸，第一進氣管的一端連通第一環形空腔，第一進氣管的另一端用于通入第一工藝氣體。實現避免側向進氣孔被反應物顆粒堵塞并提高側向進氣均勻性。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，更具體地，涉及一種半導體工藝設備的進氣裝置及半導體工藝設備。

背景技術

在集成電路芯片制造過程中的一個重要工藝是氧化硅的沉積，由于集成電路制造需要考慮熱預算，一般采用適用于低溫沉積的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)的方法來進行氧化硅的沉積。通常情況下基于電容耦合等離子體(CCP)原理的PECVD可以滿足需求，但當氧化硅的沉積需要在一定深寬比的結構中進行時，基于CCP原理的PECVD就不能滿足要求了，原因是沉積容易在具有深寬比結構的開口處產生封口效應，從而在該結構內部形成空洞(void)。針對具有深寬比結構的氧化硅沉積，人們提出了很多解決方案，如基于電感耦合等離子體(ICP)原理的高密度等離子體化學氣相沉積(HDP CVD)、次常壓化學氣相沉積(SACVD)和可流動性化學氣相沉積(FCVD)等。雖然SACVD和FCVD的填孔能力強于HDP CVD，但其膜層質量相比于HDP CVD更差，密度低，容易吸潮。

現有的HDP CVD設備常采用向工藝腔室內通入SiH₄和O₂氣體實現淺溝槽隔離(STI)、層間介質(ILD)、金屬間介質(IMD)和鈍化(Passivation)等填孔工藝，但由于SiH₄和O₂直接混合容易發生化學反應從而帶來顆粒問題，因此在現有的高密度等離子體化學氣相沉積設備中需要通過進氣裝置將SiH₄和O₂分別從腔室頂部和側部通入反應腔室內。

但現有進氣裝置的側向進氣存在進氣孔容易被反應物顆粒堵塞發生異常以及側向進氣不均勻的問題。

發明內容

本發明的目的是提出一種半導體工藝設備的進氣裝置及半導體工藝設備，能夠避免側向進氣孔被反應物顆粒堵塞并提高側向進氣均勻性。

第一方面，本發明提出一種半導體工藝設備的進氣裝置，所述半導體工藝設備包括反應腔室和設置于所述反應腔室內用于承載晶圓的承載裝置，所述進氣裝置包括進氣圓筒和多個第一進氣管，所述進氣圓筒的側壁內部具有第一環形空腔，所述進氣圓筒的側壁沿其周向開設有多個第一出氣通孔，所述第一出氣通孔的直徑不大于預設值，多個所述第一進氣管沿所述進氣圓筒的周向等間隔設置于所述進氣圓筒的側壁的外表面的頂端，所述第一進氣管沿所述進氣圓筒的徑向延伸，所述第一進氣管的一端連通所述第一環形空腔，所述第一進氣管的另一端用于通入第一工藝氣體。

可選地，所述進氣圓筒的側壁包括同心設置的第一側壁和第二側壁，所述第二側壁位于所述第一側壁的外周，所述第一側壁和所述第二側壁之間形成所述第一環形空腔，所述第一側壁和/或所述第二側壁開設有多個所述第一出氣通孔。

可選地，所述進氣裝置還包括多個第一邊緣進氣管路，每個所述第一邊緣進氣管路的一端穿過所述反應腔室的側壁與一個所述第一進氣管連通；

所述第一進氣管的所述另一端的頂部具有橫向延伸的第一延伸部，所述第一邊緣進氣管路的所述一端的底部具有橫向延伸的第二延伸部，所述第一延伸部用于與所述第二延伸部搭接配合，以使所述第一進氣管與所述第一邊緣進氣管路連通。

可選地，所述進氣裝置還包括圓筒狀的環形擋板，所述環形擋板的頂部與所述進氣圓筒的底部連接，且所述環形擋板與所述進氣圓筒同軸設置，所述環形擋板用于環繞所述承載裝置設置，且沿所述承載裝置的軸向，所述環形擋板能夠至少部分容納所述承載裝置。