半导体处理设备制造技术

本发明专利技术涉及半导体处理技术领域，特别涉及一种半导体处理设备。本发明专利技术的半导体处理设备通过特别的反应腔设计，使得所述反应腔既能用于执行原子层沉积工艺又能用于执行等离子体化学气相沉积工艺，还能执行衬底在位表面处理，从而可以减少半导体处理设备的数量，降低成本，减少设备的占用空间；同时，由于多个工艺可以在同一腔室中完成，无需附加的转运过程，从而可以减少待处理衬底被污染的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体处理
，特别涉及一种用于处理待处理衬底的半导体处理设备。
技术介绍
随着半导体处理技术的发展，为完成半导体衬底的处理而需要应用到的不同半导体处理工艺数量越来越多；如在完成LED衬底的Al2O3+SiOx钝化膜层沉积的过程中以及在完成太阳能电池背钝化的Al2O3+SiNx钝化膜层沉积的过程中，就需要使用原子层沉积(AtomicLayerDeposition,ALD)工艺来完成Al2O3层的沉积，以及使用等离子增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition,PECVD)工艺来完成SiOx层或SiNx层的沉积。现有技术中，为完成上述Al2O3+SiOx钝化膜或Al2O3+SiNx钝化膜层的沉积，需氧提供一台原子层沉积设备用于在待处理衬底上完成Al2O3层的沉积，然后还需要提供一台等离子增强化学沉积设备用于完成SiOx或SiNx层的沉积。因此，为完成上述Al2O3+SiOx钝化膜或Al2O3+SiNx钝化膜层的沉积，需要至少两个半导体处理设备，使得完成上述钝化膜沉积工艺的设备投入成本高，且多台设备将占用较大的空间；同时，在一个沉积设备中完成沉积后，需要转运到另一设备再进行沉积处理，转运的过程容易造成对待处理衬底的污染，从而将会降低所述膜层的性能。事实上，其他需要连续进行原子层沉积工艺和等离子增强化学气相沉积工艺处理的半导体处理过程均将存在上述问题。因此，有必要提供一种半导体处理设备，以解决现有技术中存在的技术问题。
技术实现思路
为解决现有技术中，存在半导体处理设备投入成本高，占地空间大的技术问题，本专利技术提供一可以降低设备成本，且体积较少的半导体处理设备。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体处理设备，所述半导体处理设备可以用于进行原子层沉积及等离子增强化学气相沉积；一种半导体处理设备，其可以用于进行原子层沉积和等离子增强化学气相沉积；所述半导体处理设备包括反应腔和射频发生器；所述反应腔包括腔体和设置在所述腔体内的气体分配装置和衬底托盘；所述衬底托盘与所述气体分配装置相对设置并限定反应空间，反应气体从所述气体分配装置输出到所述反应空间；所述射频发生器用于在所述反应空间形成等离子体；当所述半导体处理设备进行原子层沉积时，第一反应气体和第二反应气体通过所述气体分配装置交替地通入到所述反应空间中，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行原子层沉积处理；当所述半导体处理设备进行等离子增强化学气相沉积时，一种或一种以上反应气体同时通过所述气体分配装置进入所述反应空间，所述射频发生器在所述反应空间形成等离子体，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行等离子增强化学气相沉积处理。与现有技术相比，本专利技术的半导体处理设备通过特别的反应腔设计，使得所述反应腔既能用于执行原子层沉积工艺又能用于执行等离子增强化学气相沉积工艺，从而可以减少半导体处理设备的数量，降低成本，减少设备的占用空间；同时，由于两个工艺可以在同一腔室中完成，无需附加的转运过程，从而可以减少待处理衬底被污染的发生。附图说明图1是本专利技术半导体处理设备第一实施方式的结构示意图。图2第一实施方式半导体处理设备使用另外一种射频发生器时的结构示意图。图3是图1所示气体分配装置出气面的表面结构示意图。图4是本专利技术半导体处理设备第二实施方式的出气面的结构示意图。图5是本专利技术半导体处理设备第三实施方式的出气面的结构示意图。图6是本专利技术半导体处理设备第四实施方式的出气面的结构示意图。图7是本专利技术半导体处理设备第四实施方式另一实施例的出气面的结构示意图。具体实施方式本专利技术的专利技术人发现现有技术中，在同一待处理衬底上完成原子层沉积和等离子增强化学气相沉积工艺过程中，需要使用两台不同的半导体处理设备，从而造成设备投入成本高，且占用空间大等技术问题。为解决现有技术半导体处理设备中的技术问题，本专利技术提出一种半导体处理设备，其可以用于进行原子层沉积和等离子增强化学气相沉积；所述半导体处理设备包括反应腔和射频发生器；所述反应腔包括腔体和设置在所述腔体内的气体分配装置和衬底托盘；所述衬底托盘与所述气体分配装置相对设置并限定反应空间，反应气体从所述气体分配装置输出到所述反应空间；所述射频发生器用于在所述反应空间形成等离子体；当所述半导体处理设备进行原子层沉积时，第一反应气体和第二反应气体通过所述气体分配装置交替地通入到所述反应空间中，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行原子层沉积处理；当所述半导体处理设备进行等离子增强化学气相沉积时，一种或一种以上反应气体同时通过所述气体分配装置进入所述反应空间，所述射频发生器在所述反应空间形成等离子体，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行等离子增强化学气相沉积处理。与现有技术相比，本专利技术的半导体处理设备通过特别的反应腔设计，使得所述反应腔既能用于执行原子层沉积工艺又能用于执行等离子增强化学气相沉积工艺，从而可以减少半导体处理设备的数量，降低成本，减少设备的占用空间；同时，由于两个工艺可以在同一腔室中完成，无需附加的转运过程，从而可以减少待处理衬底被污染的发生。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。请参阅图1，图1是本专利技术半导体处理设备第一实施方式的结构示意图。所述半导体处理设备1可以用于执行原子层沉积工艺，同时，所半导体处理设备1还可以用于执行等离子增强化学沉积工艺以及衬底表面处理工艺。所述半导体处理设备1包括反应腔(未标示)、射频发生器17、驱动装置13、加热装置16和衬底偏压装置18。所述反应腔包括腔体(未标示)以及设置在所述腔体内的气体分配装置11和衬底托盘15。所述气体分配装置11和所述衬底托盘15相对设置并限定两者之间的反应空间。等离子发生器17用于在所述反应空间中形成等离子体。所述驱动装置13用于驱动所述衬底托盘15相对所述气体分配装置11旋转和/或者改变气体分配装置11到衬底托盘15的距离。所述加热装置16用于加热所述衬底托盘16从而加热支撑在所述衬底托盘15上的衬底14。所述衬底偏压装置18作用于衬底托盘15，用于在衬底托盘15上产生负电压。所述衬底托盘15包括面向所述气体分配装置11的承载面，衬底14支撑在所述承载面。所述气体分配装置11包括面向所述衬底托盘15的出气面12；反应气体从所述出气面12喷出至所述反应空间。请同时参阅图3，图3是图1所示气体分配装置11出气面12的表面结构示意图。所述出气面12上设置有多个出气口，反应气体通过所述多个出气口进入所述反应空间。在本实施方式中，所述多个出气口为在所述出气面12上分布的多个出气孔121。优选的，所述多个出气孔121在所述出气面12上均匀分布。可选的，根据不同的工艺均匀要求，所述多个出气孔121也可以不在所述出气面均匀分布，如在出气面12的中心区域分布较为稀疏，在出气面12边缘区域分布较为紧密。所述驱动装置13用于驱动所述衬底托盘15旋转，从而使得从所述出气口喷出的反应气体能在所述衬底托本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体处理设备，其可以用于进行原子层沉积和等离子增强化学气相沉积；所述半导体处理设备包括反应腔和射频发生器；所述反应腔包括腔体和设置在所述腔体内的气体分配装置和衬底托盘；所述衬底托盘与所述气体分配装置相对设置并限定反应空间，反应气体从所述气体分配装置输出到所述反应空间；所述射频发生器用于在所述反应空间形成等离子体；其特征在于：当所述半导体处理设备进行原子层沉积时，第一反应气体和第二反应气体通过所述气体分配装置交替地通入到所述反应空间中，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行原子层沉积处理；当所述半导体处理设备进行等离子增强化学气相沉积时，一种或一种以上反应气体同时通过所述气体分配装置进入所述反应空间，所述射频发生器在所述反应空间形成等离子体，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行等离子增强化学气相沉积处理。

【技术特征摘要】
1.一种半导体处理设备，其可以用于进行原子层沉积和等离子增强化学气相沉积；所述半导体处理设备包括反应腔和射频发生器；所述反应腔包括腔体和设置在所述腔体内的气体分配装置和衬底托盘；所述衬底托盘与所述气体分配装置相对设置并限定反应空间，反应气体从所述气体分配装置输出到所述反应空间；所述射频发生器用于在所述反应空间形成等离子体；其特征在于：当所述半导体处理设备进行原子层沉积时，第一反应气体和第二反应气体通过所述气体分配装置交替地通入到所述反应空间中，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行原子层沉积处理；当所述半导体处理设备进行等离子增强化学气相沉积时，一种或一种以上反应气体同时通过所述气体分配装置进入所述反应空间，所述射频发生器在所述反应空间形成等离子体，从而对支撑在衬底托盘上的衬底进行等离子增强化学气相沉积处理。2.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于：进行原子层沉积时，在通入第一反应气体和通入第二反应气体之间和在通入第二反应气体和通入第一反应气体之间还包括通入不与所述第一反应气体和第二反应气体反应的第三气体。3.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于：通入所述第一反应气体的时间长度为大于等于0.1秒，通入所述第二反应气体的时间长度为大于等于0.1秒。4.如权利要求2所述的半导体处理设备，其特征在于：通入所述第三气体的时间长度为大于等于0.1秒。5.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于：所述气体分配装置包括面向所述衬底托盘的出气面，所述出气面包括至少一个第一出气口和至少一个第二出气口。6.如权利要求5所述的半导体处理设备，其特征在于：进行原子层沉积时，所述第一反应气体和所述第二反应气体通过所述第一出气口和第二出气口输出到所述反应空间；进行等离子增强化学气相沉积时，所述反应气体也从所述第一出气口和第二出气口通入到所述反应空间。7.如权利要求6所述的半导体处理设备，其特征在于：所述第一出气口包括窄缝、出气孔或在一个区域分布的多个窄缝或出气孔，所述第二出气口包括窄缝、出气孔或在一个区域分布的多个窄缝或出气孔，所述多个第一出气口和所述第二出气口在所述出气面相互间隔排列。8.如权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于：所述第一出气口包括一个出气孔，所述第二出气口包括一个出气孔。9.如权利要求1～8中任一项所述的半导体处理设备，其特征在于：所述半导体处理设备还具有升降装置，可以改变衬底托盘与所述气体分配装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚明，吴红星，胡兵，黄占超，马悦，
申请(专利权)人：理想晶延半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31