工艺腔室及半导体设备制造技术

本发明专利技术提供一种工艺腔室及半导体设备，该工艺腔室包括腔室本体和设于所述腔室本体内基座及进气管路，所述进气管路包括主进气通道和多条分流通道，多条所述分流通道均设于所述基座内，并分别与所述主进气通道连通，且各所述分流通道的出气口均位于所述基座的外周面上。应用本发明专利技术，可以有效减弱了冷泵偏置抽气对沉积薄膜均匀性的影响，使工艺区的气体运动更均匀，改善了沉积薄膜的均匀性，提升了设备的工艺能力和产品品质。

【技术实现步骤摘要】
工艺腔室及半导体设备
本专利技术涉及半导体
，具体地，涉及一种工艺腔室及半导体设备。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，工艺过程中对晶圆表面成膜的膜厚均匀性要求也越来越严格严格，例如在某些光学领域，ITO(氧化铟锡)薄膜在纳米级厚度均匀性要求其波动范围不超过数埃(A)，这就要求PVD(PhysicalVaporDeposition，物理气相沉积)设备具备更加精细可控的工艺能力。而现有的PVD设备的成膜工艺腔室，其进气口一般位于腔体一侧，靠近底部，冷泵抽气口位于腔室底部另一侧，使得基座靠近进气口和抽气口的两侧具有不同方向的气体流动，导致在基座上方工艺区内气体运动的方向和速率不均匀，因而影响沉积膜厚的均匀性。此外受限于目前的腔室结构和进气方式，工艺气体在进入工艺区时，有大部分都被冷泵直接抽走，不仅降低了工艺气体的电离效率，还可能影响溅射启辉(两电极之间有绝缘气体时，电极间气体被击穿发光的启动瞬间可称为启辉)和工艺的稳定性。
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及半导体设备。为实现本专利技术的目的，一方面提供一种工艺腔室，包括腔室本体、设置于所述腔室本体内的基座、衬底以及进气管路，其特征在于，所述进气管路包括主进气通道和与所述主进气通道气路相通的多条分流通道；所述分流通道设置于所述基座内部，且所述分流通道的出气口位于所述基座的侧周壁上；和/或，所述分流通道设置于所述衬底内部，且所述分流通道的出气口位于所述衬底的侧周壁上。可选地，所述工艺腔室还包括设置于所述腔室本体内的内衬和压环；所述内衬的下部形成第一凹槽结构；所述基座的侧壁与所述压环形成第二凹槽结构；所述第一凹槽结构的槽口与所述第二凹槽结构相对设置，形成弯折气流通道。可选地，所述第一凹槽结构的槽内容纳有所述压环的下部侧板，且所述下部侧板与所述第一凹槽结构无接触；所述第二凹槽结构的槽内容纳有所述内衬的内侧板，且所述内侧板与所述第二凹槽结构无接触。可选地，所述内侧板上开设有多个通气孔，所述通气孔的数量与所述分流通道的数量一一对应；所述通气孔的位置与所述分流通道的位置一一对应。可选地，当所述分流通道设置于所述基座内部时，设置于所述基座内部的多条所述分流通道，均经所述基座的圆心，沿所述基座的径向设置；且任意相邻两条所述分流通道的夹角相等。可选地，所述基座包括座体和支撑所述座体的支撑柱，所述主进气通道经由所述支撑柱延伸至所述座体内部。可选地，当所述分流通道设置于所述衬底内部时，均经所述衬底的圆心，沿所述衬底的径向设置，且任意相邻两条所述分流通道的夹角相等。可选地，所述分流通道为铺设于所述座体内的金属管。可选地，所述分流通道为开设于所述座体内的通孔。可选地，还包括可伸缩的连接管路，所述连接管路设置于所述基座下端的升降机构内；所述主进气通道的进气端通过所述连接管路，与位于所述工艺腔室之外的气源相连通。为实现本专利技术的目的，另一方面提供一种半导体设备，包括工艺腔室和抽气装置，所述工艺腔室为上述的工艺腔室。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的工艺腔室，可以将引入腔室本体内的工艺气体快速地分散于腔室本体内的工艺区，有效减弱了冷泵偏置抽气对沉积薄膜均匀性的影响，使工艺区的气体运动更均匀，改善了沉积薄膜的均匀性，提升了设备的工艺能力和产品品质；该工艺腔室的进气管路的设计使得腔室本体内的压力可以更快达到平衡，有效减少沉积开始前的进气时间，从而提升了产能；该进气管路还可以使更多的工艺气体进入到工艺区，提升了工艺气体的电离效率，可降低工艺气体的消耗，节约成本；该进气管路的设计应用到溅射工艺中，还可提升工艺气体与靶材溅射粒子的碰撞效率，提高所沉积的化合物薄膜成分，并有利于维持沉积过程中从开始到结束时薄膜成分的稳定性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的工艺腔室的结构示意图一；图2为本专利技术实施例提供的多条分流通道的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的工艺腔室的结构示意图二。具体实施方式下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。本实施例提供一种工艺腔室，如图1和图3所示，包括腔室本体70和设于腔室本体70内的基座22、衬底23及进气管路，进气管路包括主进气通道11和多条分流通道12，多条分流通道12均与主进气通道11连通。多条分流通道12可以均设置于基座22内，且多条分流通道12的出气口可以均位于基座22的侧周壁上；或者多条分流通道12可以均设置于衬底23内，且多条分流通道12的出气口均位于衬底23的侧周壁上。如图1所示(图中箭头所指为气体的流动方向)，该工艺腔室可以但不限于是磁控溅射腔室，腔室本体70的顶壁内侧设有靶材50，腔室本体70的侧壁内侧设有内衬，腔室本体70的底部一侧设有冷泵抽气口，腔室本体70内设有基座22，基座22可以包括具有一定厚度的圆盘结构，基座22上设有起防护作用的压环40(防止靶材50溅射从基座22与内衬的空隙溅射到腔室本体70内壁或冷泵)。腔室本体70内还设有进气管路，进气管路包括主进气通道11和多条分流通道12，主进气通道11用于将腔室本体70外的工艺气体引入腔室本体70内，多条分流通道12分别与主进气通道11连通，可以均设于基座22内，并且各分流通道12的出气口可以均位于基座22的侧周壁上；或者多条分流通道12可以均设置于衬底23内，且多条分流通道12的出气口均位于衬底23的侧周壁上，用于将引入腔室本体70内的工艺气体分散于腔室本体70内的工艺区(可以理解为腔室本体70内靶材50与晶圆60之间的空间区域)。需要说明的是，本实施例并不限定工艺腔室为磁控溅射腔室，也不限定工艺腔室的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工艺腔室，包括腔室本体、设置于所述腔室本体内的基座、衬底以及进气管路，其特征在于，/n所述进气管路包括主进气通道和与所述主进气通道气路相通的多条分流通道；/n所述分流通道设置于所述基座内部，且所述分流通道的出气口位于所述基座的侧周壁上；和/或，/n所述分流通道设置于所述衬底内部，且所述分流通道的出气口位于所述衬底的侧周壁上。/n

【技术特征摘要】
1.一种工艺腔室，包括腔室本体、设置于所述腔室本体内的基座、衬底以及进气管路，其特征在于，
所述进气管路包括主进气通道和与所述主进气通道气路相通的多条分流通道；
所述分流通道设置于所述基座内部，且所述分流通道的出气口位于所述基座的侧周壁上；和/或，
所述分流通道设置于所述衬底内部，且所述分流通道的出气口位于所述衬底的侧周壁上。


2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括设置于所述腔室本体内的内衬和压环；
所述内衬的下部形成第一凹槽结构；
所述基座的侧壁与所述压环形成第二凹槽结构；
所述第一凹槽结构的槽口与所述第二凹槽结构相对设置，形成弯折气流通道。


3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，
所述第一凹槽结构的槽内容纳有所述压环的下部侧板，且所述下部侧板与所述第一凹槽结构无接触；
所述第二凹槽结构的槽内容纳有所述内衬的内侧板，且所述内侧板与所述第二凹槽结构无接触。


4.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述内侧板上开设有多个通气孔，所述通气孔的数量与所述分流通道的数量一一对应；所述通气孔的位置与所述分流通道的位置一一对应。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵联波，王宽冒，郑金果，郭浩，王涛，
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