反应腔室及半导体加工设备制造技术

本发明专利技术公开了一种反应腔室及半导体加工设备，其背吹供气系统包括分别向上背吹空腔和下背吹空腔供给背吹气体的上背吹气路和下背吹气路，二者分别具有上背吹抽气旁路和下背吹抽气旁路，其中，上背吹抽气旁路与所述反应腔室连接，用以将上背吹气路中多余的背吹气体输送至反应腔室；下背吹抽气旁路与腔室抽气系统连接，用以将下背吹气路中多余的背吹气体输送至腔室抽气系统。本发明专利技术提供的反应腔室，其不仅可以避免下背吹气路对工艺过程产生影响，而且还可以延长冷泵再生周期，从而可以提高产能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
，更具体地，涉及一种反应腔室及半导体加工设备。
技术介绍
在集成电路(IC)制造工艺过程中，特别是等离子刻蚀(ETCH)、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等工艺过程中，为了固定、支撑及传送晶片等被加工器件，避免被加工器件出现移动或错位现象，往往使用静电卡盘(ElectroStaticChuck，简称ESC)或者机械夹具等晶片夹持装置。目前，通常将高温静电卡盘引入到硬掩膜(Hardmask)的制造工艺中，用于固定晶片同时控制晶片的温度。请参阅图1，其中示出了现有技术中常见的晶片夹持装置。该晶片夹持装置包括静电卡盘1以及用于支撑和加热该静电卡盘1的加热基座2。其中，在晶片4的下表面与静电卡盘1的上表面之间通过第一密封环12密封形成上背吹空腔13，并且在静电卡盘1的下表面与加热基座2的上表面之间通过第二密封环14密封形成下背吹空腔15。通过分别向上背吹空腔13和下背吹空腔15通入背吹气体，可以保证在高真空的反应腔室中，静电卡盘1与晶片4之间以及静电卡盘1与加热基座2之间能够保持良好的导热性能，从而可以获得良好的工艺结果。请参阅图2，其中示出了应用上述晶片夹持装置的反应腔室的气路示意图。该反应腔室100包括背吹供气系统200和抽真空系统300。其中，抽真空系统300包括抽气气路301和系统干泵302，系统干泵302通过抽气气路301与反应腔室100连接，用以对反应腔室100进行抽真空。上述晶片夹持装置安装于反应腔室100内，且与背吹供气系统200连接。该背吹供气系统200包括两路背吹气路，即：上背吹气路201和下背吹气路202，用以分别向上背吹空腔13和下背吹空腔15供给背吹气体，并且每路背吹气路还具有旁路，即：上背吹旁路2011和下背吹旁路2021，用以在稳压后将背吹气体溢流到反应腔室100内。另外，在进行工艺的过程中，上述两路背吹气路同时向上背吹空腔13或下背吹空腔15供给背吹气体，且在完成工艺之后，上背吹气路201停止向上背吹空腔13通气，而下背吹气路202仍然保持向下背吹空腔15通气，以保证ESC温度的均匀性和热变形的稳定性。上述进气机构在实际应用中不可避免地存在以下问题：其一，由于下背吹气路202需要一直向下背吹空腔15供给背吹气体，而且下背吹气路202内的多余背吹气体是自旁路气路流入反应腔室100，再由抽气气路抽出，这在工艺过程中会影响反应腔室100的压升率和工艺压力，从而影响工艺结果；其二，由于受到冷泵的抽气容量的限制，其在抽气容量达到设定值时需要停止进行工艺操作进行再生，而下背吹气路202一直向下背吹空腔15供给背吹气体会缩短冷泵达到抽气容量的时间，从而导致冷泵再生的次数增多，进而影响产能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种反应腔室及半导体加工设备，其不仅可以避免下背吹气路对工艺过程产生影响，而且还可以延长冷泵再生周期，从而可以提高产能。为此，本专利技术提供了一种反应腔室，其包括腔室抽气系统、晶片夹持装置和背吹供气系统，所述腔室抽气系统用于对所述反应腔室进行抽真空；所述晶片夹持装置包括用于承载晶片的卡盘以及用于支撑和加热所述卡盘的加热基座，并且在所述卡盘与加热基座之间以及所述卡盘与晶片之间分别形成有上背吹空腔和下背吹空腔；所述背吹供气系统包括分别向所述上背吹空腔和下背吹空腔供给背吹气体的上背吹气路和下背吹气路，所述上背吹气路和下背吹气路分别具有上背吹抽气旁路和下背吹抽气旁路，其中，所述上背吹抽气旁路与所述反应腔室连接，用以将所述上背吹气路中多余的背吹气体输送至所述反应腔室；所述下背吹抽气旁路与所述腔室抽气系统连接，用以将所述下背吹气路中多余的背吹气体输送至所述腔室抽气系统。优选的，在所述下背吹抽气旁路上设置有过滤器。优选的，在所述下背吹抽气旁路上设置有单向阀。优选的，在所述下背吹抽气旁路上设置有相互并联的第一针阀和第一通断阀。优选的，在所述上背吹抽气旁路上设置有相互并联的第二针阀和第二通断阀。优选的，所述腔室抽气系统包括系统干泵以及相互并联的第一支路和第二支路，所述系统干泵通过所述第一支路和第二支路与所述反应腔室连接；其中，在所述第一支路上设置有第三通断阀；在所述第二支路上设置有冷泵和第四通断阀，并且，所述反应腔室还包括抽气口和用于开启或关闭所述抽气口的门阀，所述冷泵在所述门阀开启时，通过所述抽气口对所述反应腔室进行抽真空。优选的，分别在所述上背吹气路和下背吹气路上，且位于所述上背吹抽气旁路和下背吹抽气旁路的上游分别设置有前端通断阀、质量流量计、过滤器和中间通断阀。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种半导体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用本专利技术提供的上述反应腔室。相对于现有技术，本专利技术具有下述有益效果：本专利技术提供的反应腔室，其通过使下背吹抽气旁路与腔室抽气系统连接，可以将下背吹气路中多余的背吹气体输送至腔室抽气系统，这与现有技术相比，下背吹气路中多余的背吹气体不再通过反应腔室之后再由腔室抽气系统抽出，而是由腔室抽气系统直接抽出，从而不仅可以避免下背吹气路对工艺过程产生影响，进而可以提高工艺稳定性，保证工艺结果；而且还可以延长冷泵再生周期，从而可以提高产能。本专利技术提供的半导体加工设备，其通过采用本专利技术提供的上述反应腔室，不仅可以提高工艺稳定性，保证工艺结果；而且还可以延长冷泵再生周期，从而可以提高产能。附图说明图1为现有技术中的晶片夹持装置的剖视图；图2为应用图1所示晶片夹持装置的反应腔室的气路示意图；以及图3为本专利技术实施例提供的反应腔室的气路示意图。具体实施方式为使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的反应腔室及半导体加工设备进行详细描述。图3为本专利技术实施例提供的反应腔室的气路示意图。请参阅图3，本专利技术实施例提供的反应腔室包括腔室抽气系统500、晶片夹持装置和背吹供气系统600。其中，腔室抽气系统500用于对反应腔室进行抽真空，其包括系统干泵501、以及相互并联的第一支路502和第二支路503，该系统干泵501通过第一支路503和第二支路502与反应腔室连接，用以对反应腔室进行中低真空初抽。其中，在第一支路503上设置有第三通断阀V51，用以控制第一支路503的接通/断开；在第二支路502上设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，其包括腔室抽气系统、晶片夹持装置和背吹供气系统，所述腔室抽气系统用于对所述反应腔室进行抽真空；所述晶片夹持装置包括用于承载晶片的卡盘以及用于支撑和加热所述卡盘的加热基座，并且在所述卡盘与加热基座之间以及所述卡盘与晶片之间分别形成有上背吹空腔和下背吹空腔；所述背吹供气系统包括分别向所述上背吹空腔和下背吹空腔供给背吹气体的上背吹气路和下背吹气路，其特征在于，所述上背吹气路和下背吹气路分别具有上背吹抽气旁路和下背吹抽气旁路，其中，所述上背吹抽气旁路与所述反应腔室连接，用以将所述上背吹气路中多余的背吹气体输送至所述反应腔室；所述下背吹抽气旁路与所述腔室抽气系统连接，用以将所述下背吹气路中多余的背吹气体输送至所述腔室抽气系统。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室，其包括腔室抽气系统、晶片夹持装置和背吹供
气系统，所述腔室抽气系统用于对所述反应腔室进行抽真空；所述晶片
夹持装置包括用于承载晶片的卡盘以及用于支撑和加热所述卡盘的加
热基座，并且在所述卡盘与加热基座之间以及所述卡盘与晶片之间分别
形成有上背吹空腔和下背吹空腔；所述背吹供气系统包括分别向所述上
背吹空腔和下背吹空腔供给背吹气体的上背吹气路和下背吹气路，其
特征在于，所述上背吹气路和下背吹气路分别具有上背吹抽气旁路和
下背吹抽气旁路，其中，
所述上背吹抽气旁路与所述反应腔室连接，用以将所述上背吹气路
中多余的背吹气体输送至所述反应腔室；
所述下背吹抽气旁路与所述腔室抽气系统连接，用以将所述下背吹
气路中多余的背吹气体输送至所述腔室抽气系统。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述下背吹抽
气旁路上设置有过滤器。
3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述下背吹抽
气旁路上设置有单向阀。
4.根据权利要求1所述的反应腔室，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱国庆，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11