[發明專利]集成電路設備和半導體器件的制備方法

在審

• 申請號: 202211533952.0
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115881590A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李俊杰;劉恩序;周娜;高建峰;李俊峰;李永亮;羅軍;王文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/677;H01J37/32
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 陳曉瑜

本發明提供一種集成電路設備和半導體器件的制備方法，集成電路設備包括：機體、第一真空泵、第一機械手、第一隔離門和多個加工機構；機體包括機殼、裝卸腔室、傳輸腔室和多個真空腔室，多個真空腔室內均設置有加工機構，加工機構與機殼連接，裝卸腔室和真空腔室分別與傳輸腔室連通，裝卸腔室與機殼的外表面連通，第一真空泵與機殼連接，第一隔離門位于裝卸腔室內并與機殼活動連接；第一機械手位于傳輸腔室內，用于將待處理半導體器件在裝卸腔室、傳輸腔室和多個真空腔室間移動；第一真空泵用于在第一隔離門阻斷傳輸腔室通過裝卸腔室與外界連通時，使真空腔室和傳輸腔室處于真空狀態。本發明能夠提高半導體器件的可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種集成電路設備和半導體器件的制備方法。

背景技術

CMOS(互補金屬氧化物半導體)器件在沿著摩爾定律繼續微縮的過程中，量產已經步入5～3nm技術節點，其中，在制備5～3nm技術節點的CMOS器件的過程中，形成懸空的導電溝道和完成高K金屬柵的填充是必要的步驟。而為完成上述必要的步驟，具體需要進行假柵的釋放、導電溝道層的釋放、界面損傷層的去除，以及高K介電層和環繞式柵極的填充等處理工藝。

但是，上述處理工藝均是在各自獨立的設備中進行，如此會使得器件在從一個設備轉移至另一個設備的過程中接觸到空氣，從而發生界面反應，影響半導體器件的可靠性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供的集成電路設備和半導體器件的制備方法，通過設置第一真空泵和第一隔離門，能夠在待處理半導體器件通過裝卸腔室進入傳輸腔室后為待處理半導體器件提供真空環境，并對待處理半導體器件進行處理，有效的避免了界面反應的發生，提高了最終得到的半導體器件的可靠性。

第一方面，本發明提供一種集成電路設備，包括：機殼、第一真空泵、第一機械手、第一隔離門和多個加工機構；

機殼內形成有裝卸腔室、傳輸腔室和多個真空腔室，多個真空腔室內均設置有加工機構，加工機構與機殼連接，多個加工機構用于對相應的真空腔室內的待處理半導體器件進行不同方式的加工處理，加工處理包括去除待處理半導體器件表面的結構層和/或在待處理半導體器件表面形成新的結構層；

多個真空腔室用于分別向對應的加工機構提供處理腔室，裝卸腔室和真空腔室分別與傳輸腔室連通，裝卸腔室與機殼的外表面連通，第一真空泵與機殼連接，第一隔離門位于裝卸腔室內并與機殼活動連接；

第一機械手位于傳輸腔室內，用于將待處理半導體器件在裝卸腔室、傳輸腔室和多個真空腔室間移動；

第一隔離門用于在第一機械手需要帶動待處理半導體器件在裝卸腔室和傳輸腔室間進行移動時，將傳輸腔室通過裝卸腔室與外界連通，在第一機械手從裝卸腔室中將待處理半導體器件移動至傳輸腔室，和第一機械手從傳輸腔室中將待處理半導體器件移動至裝裝卸腔室后，阻斷傳輸腔室通過裝卸腔室與外界連通；

第一真空泵用于在第一隔離門阻斷傳輸腔室通過裝卸腔室與外界連通時，使真空腔室和傳輸腔室處于真空狀態。

可選地，還包括：第二隔離門；

機殼內還形成有常壓腔室，常壓腔室與傳輸腔室連通，第二隔離門位于常壓腔室內并與機殼活動連接，常壓腔室與外界連通，用于為待處理半導體器件提供與外界氣壓相同的處理空間；

常壓腔室內設置有液態處理機構，液體處理機構與機殼連接，液態處理機構用于通過反應溶液去除待處理半導體器件中的第一結構層；

第一機械手進一步還用于將待處理半導體器件在裝卸腔室、常壓腔室、真空腔室和傳輸腔室間移動；

第二隔離門用于在第一機械手需要帶動待處理半導體器件在常壓腔室和傳輸腔室間進行移動時，將常壓腔室和傳輸腔室連通，在第一機械手從常壓腔室中將待處理半導體器件移動至傳輸腔室，和第一機械手從傳輸腔室中將待處理半導體器件移動至常壓腔室后，阻斷傳輸腔室與常壓腔室的連通。