腔室内衬、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腔室内衬、工艺腔室和半导体处理设备。腔室内衬用于在工艺腔室内形成限制等离子体分布的工艺空间，包括：第一围挡部；自第一围挡部向工艺空间内侧弯折延伸形成的过渡连接部；自过渡连接部向背离第一围挡部的方向弯折延伸形成的第二围挡部；第一围挡部、过渡连接部和第二围挡部共同形成工艺空间；过渡连接部上设置有第一收容结构，用于收容工艺腔室内产生的颗粒杂质。通过所设置的第一收容结构，能够有效收集工艺腔室内产生的颗粒杂质，从而能够避免该些颗粒杂质落到工艺腔室中的硅片表面，进而能够提高硅片的工艺良率，降低制作成本。

Chamber liner, process chamber and semiconductor processing equipment

The invention discloses a chamber lining, a process chamber and a semiconductor processing device. The chamber lining is used to form a process space restricting the plasma distribution in the process chamber, including: a first enclosure part; a transition connection part formed by bending and extending from the first enclosure part to the inner side of the process space; a second enclosure part formed by bending and extending from the transition connection part to the direction away from the first enclosure part; a first enclosure part, a transition connection part and a second enclosure part form a process together The transition part is provided with a first receiving structure for receiving the particle impurities generated in the process chamber. The first receiving structure can effectively collect the particle impurities generated in the process chamber, so as to avoid the particle impurities falling on the surface of the silicon wafer in the process chamber, thereby improving the process yield of the silicon wafer and reducing the production cost.

【技术实现步骤摘要】
腔室内衬、工艺腔室和半导体处理设备
本专利技术涉及半导体设备
，具体涉及一种腔室内衬、一种包括该腔室内衬的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
随着集成电路制程的进一步提升，集成电路中的沟槽和线宽尺寸越来越小，微小的颗粒都能够对硅片的工艺结果造成很大的损害，例如：不同导线的导通、同一导线的断连、形成空穴而造成更大能耗和发热等，出现这些问题的硅片上的芯片单元将不能使用而报废，从而降低了产品的良率。因此，在硅片的加工过程中需要严格控制颗粒杂质，包括颗粒杂质的大小(典型颗粒杂质的测量的尺寸为0.08μm和0.16μm)和数量(典型不超过10颗)。物理气相沉积工艺是集成电路制造过程中一道非常重要的工艺流程，主要应用于芯片中导线的制作、阻挡层的生成、金属硬掩膜的形成等。该工艺一般在高真空的腔室内一个相对密闭的空间中进行，密闭空间将内部等离子体屏蔽在其空间内。在物理气相沉积工艺过程中，被电离的等离子体在外加的电场、磁场和射频等的作用下轰击靶材，靶材原子被轰击后以不同的速度和角度远离靶材，一部分沉积在硅片表面或者沟槽中形成所需要的薄膜，还有一部分沉积在工艺组件暴露在等离子体中的表面。这些表面在零部件加工后会进行喷砂或者铝熔射处理，增大表面粗糙度以提高对颗粒的吸附能力。其面上沉积的薄膜厚度随着工艺不断进行而增厚，表面对被溅射出粒子的吸附能力减弱，部分粒子会脱落形成工艺颗粒，还有部分粒子粘结在一起形成较大的颗粒。当工艺组件上溅镀的薄膜足够厚时(颗粒增加趋势明显)，工艺组件需要进行更换清洗。r>如图1和图2所示，为现有技术中物理气相沉积设备的工艺腔室的结构示意图。该工艺腔室200主要包括腔室本体210、第一腔室内衬220、基座230、靶材240和第二腔室内衬250。其中，第一腔室内衬220和第二腔室内衬250的一部分表面(和等离子体接触表面)进行了喷砂或者铝熔射处理，以增大表面的吸附能力。基座230上放置有硅片300。如图2所示，第一腔室内衬220的内表面由与靶材240的外圆周形成预定间隔d的圆柱面A和下部较长的圆柱面B组成，圆柱面A和圆柱面B通过两次连续的圆弧过渡相连，两个圆弧面形成了一个斜面C，工艺过程中部分被轰击下来的靶材粒子落在圆柱面A和圆弧面C上，这些粒子中有一部分在工艺中脱落经过斜面C的后更容易掉落在工艺中的硅片上而造成颗粒增多。其次，由于存在预定间隔d，第一腔室内衬220没有专门设计接地结构，靶材240和第一腔室内衬220之间可能会有造成打火，形成更多颗粒。此外，工艺气体一般通过第二腔室内衬250上圆周方向一周的进气孔251进入两个腔室内衬之间区域，填满该区域后然后往下通过两个腔室内衬底部的间隙进入到密闭空腔内，此时气体速度较大，会吹起沉积和掉落在第二腔室内衬250底部的颗粒，带起部分颗粒进入到硅片上方而沉积到硅片上，增加硅片上面的颗粒数量。因此，如何设计一种新型的腔室内衬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，提出了一种腔室内衬、一种包括该腔室内衬的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，提供了一种腔室内衬，用于在工艺腔室内形成限制等离子体分布的工艺空间，包括：第一围挡部；过渡连接部，自所述第一围挡部向所述工艺空间内侧弯折延伸形成所述过渡连接部；第二围挡部，自所述过渡连接部向背离所述第一围挡部的方向弯折延伸形成所述第二围挡部；所述第一围挡部、所述过渡连接部和所述第二围挡部共同形成所述工艺空间；所述过渡连接部上设置有第一收容结构，所述第一收容结构用于收容所述工艺腔室内产生的颗粒杂质。优选地，所述第二围挡部包括：与所述过渡连接部连接的侧壁；自所述侧壁向所述工艺空间内侧弯折延伸形成的底壁；其中，所述底壁上设置有第二收容结构，所述第二收容结构用于收容所述工艺腔室内产生的颗粒杂质；和/或，所述底壁上设置有导气结构，所述导气结构用于降低进入所述工艺腔室内的工艺气体的流速。优选地，所述过渡连接部包括朝向所述第一围挡部的第一顶面以及朝向所述第二围挡部的第一底面，所述第一收容结构包括自所述第一顶面向所述第一底面凹陷且未贯穿所述第一底面的凹槽。优选地，所述凹槽的纵截面呈弧形结构。优选地，所述弧形结构满足下述关系式：0°≤a≤45°；15°≤b≤75°；2mm≤c≤5mm；其中，a为所述弧形结构的远离所述工艺空间一侧的第一侧边与所述工艺腔室的竖直轴线的夹角；b为所述弧形结构的靠近所述工艺空间一侧的第二侧边与所述工艺腔室的竖直轴线的夹角；c为所述弧形结构的圆心与所述第一顶面之间的垂直距离。优选地，所述底壁包括朝向所述过渡连接部的第二顶面以及背离所述过渡连接部的第二底面；所述第二顶面为自所述底壁与所述侧壁连接的位置处向所述过渡连接部的方向倾斜的倾斜面，以形成所述第二收容结构；和/或，所述第二底面为自所述底壁与所述侧壁连接的位置处向所述过渡连接部的方向倾斜的倾斜面，以形成所述导气结构。优选地，所述第二顶面满足下述关系式：15°≤e≤80°；其中，e为所述第二顶面与所述工艺腔室的竖直轴线的夹角；和/或，所述第二底面满足下述关系式：5°≤f≤25°；其中，f为所述第二底面与水平方向的夹角。优选地，还包括：自所述第一围挡部或所述过渡连接部向所述工艺空间外侧凸出的凸出部，所述凸出部上设置有诱电线圈槽，所述诱电线圈槽用于容纳诱电线圈，以将所述腔室内衬上的电荷导出。本专利技术的第二方面，提供了一种工艺腔室，包括：腔室本体；位于腔室本体内的第一腔室内衬，所述第一腔室内衬为前文记载的所述的腔室内衬。优选地，还包括：靶材，位于所述腔室本体的顶部；所述第一围挡部位于所述腔室本体的顶部，且与所述靶材的外圆周之间具有预定间隔；所述第二围挡部位于所述腔室本体底部。优选地，还包括：第二腔室内衬，套设在所述第一腔室内衬的外侧，且所述第二腔室内衬上设置有进气孔；所述第二腔室内衬与所述第一腔室内衬之间能形成与所述进气孔连通的导气通道。本专利技术的第三方面，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。本专利技术的腔室内衬、工艺腔室和半导体处理设备。通过在过渡连接部上设置第一收容结构，其能够收集颗粒杂质，因此，当将该结构的腔室内衬应用于工艺腔室内时，该腔室内衬能够有效收集从第一围挡部和靶材脱落的颗粒杂质，从而能够避免该些颗粒杂质落到工艺腔室中的硅片表面，进而能够提高硅片的工艺良率，降低制作成本。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为现有技术中工艺腔室的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腔室内衬，用于在工艺腔室内形成限制等离子体分布的工艺空间，其特征在于，包括：/n第一围挡部；/n过渡连接部，自所述第一围挡部向所述工艺空间内侧弯折延伸形成所述过渡连接部；/n第二围挡部，自所述过渡连接部向背离所述第一围挡部的方向弯折延伸形成所述第二围挡部；/n所述第一围挡部、所述过渡连接部和所述第二围挡部共同形成所述工艺空间；/n所述过渡连接部上设置有第一收容结构，所述第一收容结构用于收容所述工艺腔室内产生的颗粒杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种腔室内衬，用于在工艺腔室内形成限制等离子体分布的工艺空间，其特征在于，包括：
第一围挡部；
过渡连接部，自所述第一围挡部向所述工艺空间内侧弯折延伸形成所述过渡连接部；
第二围挡部，自所述过渡连接部向背离所述第一围挡部的方向弯折延伸形成所述第二围挡部；
所述第一围挡部、所述过渡连接部和所述第二围挡部共同形成所述工艺空间；
所述过渡连接部上设置有第一收容结构，所述第一收容结构用于收容所述工艺腔室内产生的颗粒杂质。


2.根据权利要求1所述的腔室内衬，其特征在于，所述第二围挡部包括：
与所述过渡连接部连接的侧壁；
自所述侧壁向所述工艺空间内侧弯折延伸形成的底壁；其中，
所述底壁上设置有第二收容结构，所述第二收容结构用于收容所述工艺腔室内产生的颗粒杂质；和/或，
所述底壁上设置有导气结构，所述导气结构用于降低进入所述工艺腔室内的工艺气体的流速。


3.根据权利要求2所述的腔室内衬，其特征在于，所述过渡连接部包括朝向所述第一围挡部的第一顶面以及朝向所述第二围挡部的第一底面，所述第一收容结构包括自所述第一顶面向所述第一底面凹陷且未贯穿所述第一底面的凹槽。


4.根据权利要求3所述的腔室内衬，其特征在于，所述凹槽的纵截面呈弧形结构。


5.根据权利要求4所述的腔室内衬，其特征在于，所述弧形结构满足下述关系式：
0°≤a≤45°；
15°≤b≤75°；
2mm≤c≤5mm；
其中，a为所述弧形结构的远离所述工艺空间一侧的第一侧边与所述工艺腔室的竖直轴线的夹角；b为所述弧形结构的靠近所述工艺空间一侧的第二侧边与所述工艺腔室的竖直轴线的夹角；c为所述弧形结构的圆心与所述第一顶面之间的垂直距离。


6.根据权利要求2所述的腔室内衬，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱国庆，赵梦欣，白志民，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