工艺腔室和半导体处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种工艺腔室和半导体处理设备。所述工艺腔室包括腔室本体和LED灯源，LED灯源用于朝向腔室本体内的待处理工件发出光线，所述LED灯源包括灯罩和在所述灯罩内设置的至少一个LED芯片，每个所述LED芯片均能够发出预定波长的光线。本发明专利技术的工艺腔室，采用至少一个LED芯片作为发光单元，可以使得LED芯片在灯罩内灵活排布，其次，LED芯片的发光效率较高、发热量小、寿命较高，因此维护成本较低。此外，当待处理工件为待处理介质层时，合理选用所需要的预定波长，可以提高对Low‑k材料中C‑SI，C‑H，H‑O等键的裂解作用，从而形成SI‑O‑SI键，可以有效降低介电常数K值，并且可以有效增加Low‑k的机械强度。

Process Chamber and Semiconductor Processing Equipment

【技术实现步骤摘要】
工艺腔室和半导体处理设备
本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种工艺腔室和一种包括该工艺腔室的半导体处理设备。
技术介绍
半导体后段制程主要是金属互连工艺，在金属层之间用含硅氧的绝缘介质作为隔离形成多层互连。随着后段工艺的尺寸逐步缩小，以及互连层数的增加，RC延时(RCdelay)逐渐成为一个影响器件速度的突出问题。要降低RCdelay，一方面是降低金属线电阻，即R，另外一方面就是降低器件寄生电容，即C，这个电容主要是通过减小绝缘介质的介电常数K来实现的。为了降低绝缘介质层的K值，紫外固化处理已经成为一种非常必要而有效的手段。实际上，紫外固化处理不但可以降低绝缘介质层的K值，还能够增强薄膜机械性能和稳定性。主要原因是经过紫外光照射，绝缘介质层中的Si-O-Si结构发生了变化，部分笼状结构的Si-O-Si转变成了交织互连网状结构的Si-O-Si。网状结构的Si-O-Si与笼状结构的Si-O-Si相比具有小的键角，结构更稳定和牢固，机械强度更高。如图1所示，为现有的紫外固化处理设备中的工艺腔室的结构示意图。该工艺腔室100包括腔室本体110和LED灯源120。如图2所示，为该LED灯源120的结构示意图。该LED灯源120包括磁控管123、位于磁控管123端部的微波头124、容纳微波头124的导向腔室125、与导向腔室125连接的微波腔室126、与微波腔室126连接的一级反射屏127以及位于微波腔室126内的无极汞灯芯片128。具体地，磁控管123通过高压震荡产生微波，微波能量通过微波头124导入到导向腔室125中，从而使微波腔室126中的无极汞灯芯片128激发产生紫外光，并通过一级反射屏127进入到工艺腔室中。为了使得LED灯源120所发出的紫外光能够均匀进入到工艺腔室100内，如图1所示，该工艺腔室100还包括二级反射屏140和旋转机构150。其中，二级反射屏140被旋转机构150(一般为皮带机构)带动旋转，这样可以保证光照均匀，可以在待处理介质层的表面形成如图3所示的光照区域G。但是，上述结构的LED灯源，其中的磁控管和无极汞灯芯片等均为耗材，需要经常更换，导致紫外固化处理设备的使用成本较高。其次，LED灯源中的光路设计较为复杂，尤其是需要二级反射屏的反射才能够使得入射到待处理介质层的光线均匀。其次，利用无极汞灯芯片作为发光单元，也不利于对Low-k材料中C-SI，C-H，H-O等键的裂解作用，使得K值降低效果不明显。因此，如何设计一种结构简单且能够有效使得Low-k材料中C-SI，C-H，H-O等键发生较好地裂解成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺腔室和一种包括该工艺腔室的半导体处理设备。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面，提供了一种工艺腔室，包括腔室本体和LED灯源，所述LED灯源用于朝向所述腔室本体内的待处理工件发出光线，所述LED灯源包括灯罩和在所述灯罩内设置的至少一个LED芯片，每个所述LED芯片均能够朝向所述待处理工件发出预设波长的光线。优选地，多个所述LED芯片在所述灯罩内呈圆环形排列。优选地，多个所述LED芯片在多个等间距的同心圆上均匀排布。优选地，沿直径最大的圆的周向，每隔预设角度作直径线，所述直径线与每个圆相交处均设置有所述LED芯片。优选地，所述直径最大的圆在所述待处理工件表面所处水平面上的正投影面积大于或等于所述待处理工件的表面积。优选地，所述预定波长包括245nm、275nm、365nm、385nm或405nm中的至少一种。优选地，所述灯罩的截面呈矩形，所述LED芯片位于所述灯罩的底壁上。优选地，还包括旋转机构，所述旋转机构与所述LED灯源可转动连接，以带动所述LED灯源相对所述腔室本体旋转。优选地，所述待处理工件包括待处理介质层，所述LED灯源用于降低所述待处理介质层的介电常数。本专利技术的第二方面，提供了一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的工艺腔室。本专利技术的工艺腔室，其中的LED灯源中，采用至少一个LED芯片作为发光的基本单元。首先，多个LED芯片可以在灯罩内灵活排布，对于该LED灯源的光路设计要求较低。其次，LED芯片的发光效率较高，发热量小。再次，LED芯片的寿命一般为14000～20000小时，因此，该工艺腔室中的LED灯源的维护成本较低。最重要的是，当该工艺腔室应用到诸如紫外固化等半导体处理设备上时，该LED芯片与传统的无极灯源相比是单波长的灯源，其光源输出波长范围±10nm，因此，可以根据实际需要，合理选用所需要的预定波长，该预定波长可以提高对Low-k材料中C-SI，C-H，H-O等键的裂解作用，从而形成SI-O-SI键，可以有效降低介电常数K值，并能够有效增加Low-k的机械强度。本专利技术的半导体处理设备，具有前文记载的工艺腔室的结构，该工艺腔室中的LED灯源，采用至少一个LED芯片作为发光的基本单元。首先，多个LED芯片可以在灯罩内灵活排布，对于该LED灯源的光路设计要求较低。其次，LED芯片的发光效率较高，发热量小。再次，LED芯片的寿命一般为14000～20000小时，因此，该工艺腔室中的LED灯源的维护成本较低。最重要的是，当该半导体处理设备为诸如紫外固化半导体处理设备时，该LED芯片与传统的无极灯源相比是单波长的灯源，其光源输出波长范围±10nm，因此，可以根据实际需要，合理选用所需要的预定波长，该预定波长可以提高对Low-k材料中C-SI，C-H，H-O等键的裂解作用，从而形成SI-O-SI键，可以有效降低介电常数K值，并能够有效增加Low-k的机械强度。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为现有技术中紫外固化处理设备中的工艺腔室结构示意图；图2为现有技术中LED灯源的结构示意图；图3为现有技术中LED灯源的光路示意图；图4为本专利技术中工艺腔室的结构示意图；图5为本专利技术中LED灯源的内部结构示意图；图6a为本专利技术中LED灯源的俯视图；图6b为本专利技术中倒扣的LED灯源的侧视图；图6c为为本专利技术中LED灯源的仰视图。附图标记说明100：工艺腔室；110：腔室本体；120：LED灯源；121：灯罩；122：LED芯片；123：磁控管；124：微波头；125：导向腔室；126：微波腔室；127：一级反射屏；128：无极汞灯芯片；130：静电卡盘；140：二级反射屏；150：旋转机构；200：待处理工件。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图4和图5所示，本专利技术的第一方面，涉及一种工艺腔室100。一般地，如图4所示，该工艺腔室100包括腔室本体110和位于腔室本体110内的静电卡盘130，该静电卡盘130用于放置待处理工件200，例如，该待处理工件200包括待处理介质层。其中，上述工艺腔室100还包括LED灯源120，该LED灯源120用于朝向位于静电卡盘130上的待处理工件200发出光线。该LED灯源120包括灯罩121和在该灯罩121内设置的至少一个LE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工艺腔室，包括腔室本体和LED灯源，所述LED灯源用于朝向所述腔室本体内的待处理工件发出光线，其特征在于，所述LED灯源包括灯罩和在所述灯罩内设置的至少一个LED芯片，每个所述LED芯片均能够朝向所述待处理工件发出预设波长的光线。

【技术特征摘要】
1.一种工艺腔室，包括腔室本体和LED灯源，所述LED灯源用于朝向所述腔室本体内的待处理工件发出光线，其特征在于，所述LED灯源包括灯罩和在所述灯罩内设置的至少一个LED芯片，每个所述LED芯片均能够朝向所述待处理工件发出预设波长的光线。2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，多个所述LED芯片在所述灯罩内呈圆环形排列。3.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，多个所述LED芯片在多个等间距的同心圆上均匀排布。4.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，沿直径最大的圆的周向，每隔预设角度作直径线，所述直径线与每个圆相交处均设置有所述LED芯片。5.根据权利要求4所述的工艺腔室，其特征在于，所述直径最大的圆在所述待处理工件表面所处水平面上的正投影面积大于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：白志民，李强，邓斌，彭文芳，魏延宝，王伟，王厚工，丁培军，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11