一种半导体处理设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种半导体处理设备，包括：气体输送部件，其用于输入反应气体；匀流腔，其与所述气体输送部件连接；真空腔室，其与所述匀流腔连通，所述真空腔室内部设置有用于放置晶片的载台；以及喷头，其设置在所述匀流腔和所述真空腔室的连通处；其中，所述喷头上布置气孔，并且所述喷头朝向所述匀流腔的表面为中间凸起的弧面。根据本实用新型专利技术的半导体处理设备通过将喷头朝向匀流腔的表面设置为中间凸起的弧面改善了腔室气流均匀性，并且通过在真空腔室内增设匀流挡板进一步进行匀流，改变了气体流场的分布，从而提高了刻蚀均匀性，同时提高了刻蚀速率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体处理设备
本技术涉及半导体集成电路制造领域，具体地，涉及一种半导体处理设备。
技术介绍
半导体封测其技术的进步主要体现在两个维度：一是芯片的I/O引脚数不断增多，二是芯片的内核面积与封装面积之比越来越高。当芯片制程进入40nm及以下时，传统的引线键合(wirebonding)和倒装法(flipchip)技术难以实现芯片与外部的连接，而凸块技术(bumping)则能将原来100-200um的中心距(pitch)降低到50-100um，从而成为了先进制程的唯一选择。凸块技术为目前封装制程中最主要的技术手段，而凸块制程中预处理(descum)设备主要用于残胶去除，通常采用微波+偏压(BIAS)方式，使氧气离化，与光刻胶发生反应，达到去胶目的。其对残胶去除均匀性有一定要求，一般为10％，因此如何控制腔室内气流分布成为满足工艺指标的重要手段之一。现有技术中所采用的半导体预处理设备如图1所示，其通常由以下部件组成：1-气体输送部件，2-匀流腔，3-喷头，4-载台，5-真空腔室。反应气体通过气体输送部件1进行离化，并进入匀流腔2，在位于匀流腔2下部的喷头3的匀流作用下，经真空腔室5作用于放置在载台4上的晶片表面，完成光刻去除工艺。由于现有技术中喷头3普遍采用气孔均匀分布以及中心进气的方式，如图2所示，晶片刻蚀速率呈现中间速率比边缘快的现象。因此，有必要开发一种能够改善腔室气流均匀性的半导体处理设备。公开于本技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提出了一种半导体处理设备，以改善腔室气流均匀性，进而改善工艺均匀性。根据本技术的半导体处理设备包括：气体输送部件，其用于输入反应气体；匀流腔，其与所述气体输送部件连接；真空腔室，其与所述匀流腔连通，所述真空腔室内部设置有用于放置晶片的载台；以及喷头，其设置在所述匀流腔和所述真空腔室的连通处；其特征在于，所述喷头上布置气孔，并且所述喷头朝向所述匀流腔的表面为中间凸起的弧面。优选地，所述喷头的弧面半径的范围为1320mm～1680mm。优选地，所述喷头上气孔分布区域的直径为280mm-300mm。优选地，所述喷头的最外侧气孔处的厚度为所述喷头的中心气孔处的厚度的一半。优选地，在所述载台的边缘处设置有朝向所述真空腔室的侧壁方向延伸的匀流挡板。优选地，所述匀流挡板包括搭载在所述载台边缘的圆环部以及朝向所述真空腔室的侧壁方向延伸的延伸部，所述延伸部为锥面结构，其锥面朝向所述喷头所在的一侧。优选地，所述延伸部的锥面角度为20度。优选地，所述匀流挡板的内径大于所述喷头上气孔分布区域的直径。优选地，所述匀流挡板的外周与所述真空腔室的侧壁的径向距离的范围为15mm-20mm。优选地，所述匀流档板的外周与所述真空腔室的侧壁的径向距离为所述匀流挡板的下沿与所述真空腔室的上壁的轴向距离的1/3。根据本技术的半导体处理设备通过将喷头朝向匀流腔的表面设置为中间凸起的弧面改善了腔室气流均匀性，并且通过在真空腔室内增设匀流挡板进一步进行匀流，改变了气体流场的分布，从而提高了刻蚀均匀性，同时提高了刻蚀速率。本技术的方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本技术示例性实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出根据现有技术的半导体处理设备的示意图；图2示出现有技术中气孔均匀分布的喷头的示意图；图3示出根据本技术的示例性实施例的半导体处理设备的示意图；图4示出根据本技术的示例性实施例的半导体处理设备中喷头的剖面图。主要附图标记说明：1-气体输送部件，2-匀流腔，3-喷头，4-载台，5-真空腔室；101-气体输送部件，102-匀流腔，103-喷头，104-载台，105-真空腔室，106-匀流挡板。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术。虽然附图中显示了本技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下，底、顶、前、后、左、右、内、外”通常是在本技术提供的阀体组件正常使用的情况下定义的。根据本技术的半导体处理设备通过将喷头朝向匀流腔的表面设置为中间凸起的弧面改善了腔室气流均匀性，并且通过在真空腔室内增设匀流挡板进一步进行匀流，改变了气体流场的分布，从而提高了刻蚀均匀性，同时提高了刻蚀速率。以下参考图3详细描述根据本技术的示例性实施例的半导体处理设备。如图3所示，该半导体处理设备可以包括：气体输送部件101，其用于输入反应气体；匀流腔102，其与气体输送部件101连接；真空腔室105，其与匀流腔102连通，真空腔室105内部设置有用于放置晶片的载台104；以及喷头103，其设置在匀流腔102和真空腔室105的连通处；其中，喷头103上布置气孔，并且喷头103朝向匀流腔102的表面为中间凸起的弧面。由于喷头103的第一表面为弧面，增大了边缘孔的流导，使气体在经过喷头103后呈现边缘气体流量多于中心的情况，从而克服了现有技术中晶体刻蚀速率中间部分比边缘快的缺陷。根据仿真结果得知，喷头103的弧面半径R在1320nm～1680mm范围内，喷头103上最外侧气孔(最靠近喷头边缘的一圈气孔)所围区域也就是说喷头上气孔分布的区域的直径Ф为280mm-300mm，优选的为290mm；喷头103和喷头上气孔分布的区域同心设置，喷头103的最外侧气孔处(最靠近喷头边缘的一圈气孔所在的位置)的厚度H1为喷头103的中心气孔处(最靠近喷头中心的气孔所在的位置)厚度H2的一半时腔室气流均匀性最好，如图4所示。在一个示例中，在载台104的边缘处设置有水平向真空腔室105的侧壁方向延伸的匀流挡板106。由于现有技术中载台外周与真空腔室壁的间距D1通常为40mm，该间距较大，导致气体在腔室内驻留时间短，无法达到预期的工艺要求，因此在载台104的边缘处设置了向真空腔室105的侧壁方向延伸的匀流挡板106，其降低了抽气界面，增加了气体在腔室内的驻留时间，从而提高了刻蚀速率。在一个示例中，匀流挡板106包括搭载在载台104边缘的圆环部以及向真空腔室105的侧壁方向延伸的延伸部，圆环部与其上方的喷头呈同心设置，所述延伸部为锥面结构，其锥面朝向喷头103所在的一侧，如图3所示。经实验验证，所述延伸部的锥面角度为20度，匀流挡板106的内径大于喷头103上气孔分布区域的直径，匀流挡板106的外沿与真空腔室105的侧壁的距离的范围D2为15mm-20mm。当匀流档板106的外周与真空腔室105的侧壁的距离D2为匀流挡板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体处理设备，包括：气体输送部件，其用于输入反应气体；匀流腔，其与所述气体输送部件连接；真空腔室，其与所述匀流腔连通，所述真空腔室内部设置有用于放置晶片的载台；以及喷头，其设置在所述匀流腔和所述真空腔室的连通处；其特征在于，所述喷头上布置气孔，并且所述喷头朝向所述匀流腔的表面为中间凸起的弧面。

【技术特征摘要】
1.一种半导体处理设备，包括：气体输送部件，其用于输入反应气体；匀流腔，其与所述气体输送部件连接；真空腔室，其与所述匀流腔连通，所述真空腔室内部设置有用于放置晶片的载台；以及喷头，其设置在所述匀流腔和所述真空腔室的连通处；其特征在于，所述喷头上布置气孔，并且所述喷头朝向所述匀流腔的表面为中间凸起的弧面。2.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述喷头的弧面半径的范围为1320mm～1680mm。3.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述喷头上气孔分布区域的直径为280mm-300mm。4.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述喷头的最外侧气孔处的厚度为所述喷头的中心气孔处的厚度的一半。5.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，在所述载台的边缘处设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾大为，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11