半导体设备及半导体工艺方法技术

本发明专利技术提供一种半导体设备及半导体工艺方法。半导体设备包括腔室、支撑座及加热装置，腔室上设置有晶圆进出口、进气口、第一排气口及第二排气口；进气口位于腔室的底部且连接至惰性气体源，以向腔室内供应惰性气体；第一排气口位于与晶圆进出口相对的一侧，第二排气口位于晶圆进出口的上方；支撑座位于腔室内，用于支撑晶圆；加热装置位于腔室内，用于对位于支撑座上的晶圆进行加热。本发明专利技术的半导体设备和半导体工艺方法可以在进行热处理等制程工艺前将制程腔室内的氧气等外来气体及颗粒杂质快速彻底清除，有助于提高设备运转率、改善器件性能和提升生产良率。

Semiconductor equipment and semiconductor process

【技术实现步骤摘要】
半导体设备及半导体工艺方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体设备及半导体工艺方法。
技术介绍
在半导体芯片生产制造中，快速热处理(rapidthermalprocessing，简称RTP)装置经常被用来进行离子注入(implant)后的退火(Anneal)，以修复掺杂离子(包括B,P,As等)对硅晶圆晶体结构造成的损伤，同时激活掺杂离子。此外，快速热处理装置也可以用于对金属Co/Ti/Ni和硅进行热处理以形成金属硅化物(Silicide)以及用于快速热化学沉积等工艺。在利用快速热处理装置进行退火和形成金属硅化物等热处理工艺中，对制程气体的纯度要求非常高，特别是在制备CoSi2的工艺中，极少量的氧气的引入就会在晶圆表面生成CoOx氧化物，造成晶圆污染，使得栅极和接触孔区域的阻值增加，导致器件性能下降。比如如图1中所示，在腔门开启后，晶圆30’进入腔室1’的过程中，颗粒杂质31以及外来气体等将伴随晶圆30’进入腔室1’内，这些颗粒杂质31以及外来气体，尤其是外来气体中的氧气将对晶圆30’造成氧化等污染。因而提出一种新的半导体设备，以避免外来气体及颗粒杂质对晶圆造成污染实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体设备及半导体工艺方法，用于解决现有技术中在进行热处理工艺时，外来气体及颗粒杂质容易混入制程腔室内，造成晶圆表面氧化，导致晶圆污染和器件性能下降等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体设备，包括腔室、支撑座及加热装置，所述腔室上设置有晶圆进出口、进气口、第一排气口及第二排气口；所述进气口位于所述腔室的底部且连接至惰性气体源，以向所述腔室内供应惰性气体；所述第一排气口位于与所述晶圆进出口相对的一侧；所述第二排气口位于所述晶圆进出口的上方；所述支撑座位于所述腔室内，用于支撑晶圆；所述加热装置位于所述腔室内，用于对位于所述支撑座上的晶圆进行加热。可选地，所述晶圆进出口位于所述腔室的侧壁上，所述第二排气口位于所述腔室的顶部，且与所述晶圆进出口所在的侧壁相邻。可选地，所述腔室还包括氧气传感器，所述氧气传感器设置于所述第一排气口的排气通道上。可选地，所述腔室还包括温控装置，位于所述腔室内，所述温控装置与所述加热装置相连接，用于根据所述腔室内的温度控制所述加热装置的打开或关闭。可选地，所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气和氖气中的一种或多种，且所述惰性气体流量介于50～200slm之间。可选地，所述加热装置包括若干个灯管，所述加热装置位于所述支撑座的上方；所述半导体设备还包括反射板，位于所述腔室内且位于所述支撑座的下方，所述反射板与位于所述支撑板上的晶圆的间距介于0.5～1.5mm之间。本专利技术还提供一种半导体工艺方法，所述半导体工艺方法采用如上述任一方案中所述的半导体设备进行，其包括步骤：将晶圆自所述晶圆进出口传入至所述腔室内的所述支撑座上；关闭所述晶圆进出口，向所述腔室内供应惰性气体，开启所述第一排气口和所述第二排气口进行排气以对所述腔室进行清洁；关闭所述第一排气口和所述第二排气口，对所述晶圆进行预设制程工艺处理；经预设的工艺时间后，开启所述晶圆进出口以将所述晶圆自所述晶圆进出口移出所述腔室。可选地，所述半导体工艺方法还包括在将所述晶圆自所述晶圆进出口移出所述腔室的过程中，向所述腔室内通入惰性气体，开启所述第一排气口和/或所述第二排气口进行排气以避免外来气体进入所述腔室内的步骤。可选地，所述半导体工艺方法还包括在将晶圆传入至所述腔室之前向所述腔室内供应惰性气体的步骤。可选地，所述制程工艺包括金属硅化物形成工艺，形成金属硅化物的温度介于300～800℃之间，工艺时间介于10～60s之间。如上所述，本专利技术的半导体设备及半导体工艺方法，具有以下有益效果：本专利技术的半导体设备可以在进行热处理等制程工艺前将制程腔室内的氧气等外来气体及颗粒杂质快速清除，从而有效避免氧气等外来气体及颗粒杂质对晶圆造成氧化等污染，有助于提高设备运转率、改善器件性能和提升生产良率；采用本专利技术的半导体工艺方法进行热处理等制程工艺，可以有效排除外来气体及颗粒杂质的干扰，提高生产良率。附图说明图1显示为现有技术中外来气体及颗粒杂质进入腔室内的示意图。图2显示为本专利技术实施例一的半导体设备的结构示意图。图3显示为本专利技术实施例一的半导体设备的加热装置的一示例结构示意图。图4显示为本专利技术实施例二的半导体工艺方法的流程示意图。元件标号说明1’，1腔室11晶圆进出口12进气口13第一排气口14第二排气口15支撑座16加热装置161灯管17氧气传感器18温控装置19反射板20阀门21闸阀门30’，30晶圆31颗粒杂质具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图2至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质
技术实现思路
的变更下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。且出于使图面简洁的目的，本说明书所述图示中对同样的结构一般不做重复标记。实施例一图2显示为本专利技术实施例一的半导体设备的结构示意图。如图2所示，本专利技术提供一种半导体设备，包括腔室1、支撑座15及加热装置16，所述腔室1上设置有晶圆进出口11、进气口12、第一排气口13及第二排气口14；所述进气口12位于所述腔室1的底部且连接至惰性气体源，以向所述腔室1内供应惰性气体；所述第一排气口13位于与所述晶圆进出口11相对的一侧，所述第二排气口14位于所述晶圆进出口11的上方；所述支撑座15位于所述腔室1内，用于支撑晶圆30；所述加热装置16位于所述腔室1内，用于对位于所述支撑座15上的晶圆30进行加热。在惰性气体的助力下，通过所述第一排气口13和所述第二排气口14的排气，本专利技术的半导体设备可以在进行热处理等制程工艺前将制程腔室内的氧气等外来气体快速清除，从而有效避免氧气等外来气体及颗粒杂质对晶圆造成氧化等污染，有助于提高设备运转率、改善器件性能和提升生产良率。所述腔室1的具体结构和大小可以根据需要设置，比如为圆柱形腔体，所述腔室1上表面具有活动腔盖以将所述腔室1闭合，且所述活动腔盖通常保持在闭合状态，仅在进行设备维修保养时才完全开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体设备，其特征在于，包括：/n腔室，所述腔室上设置有晶圆进出口、进气口、第一排气口及第二排气口，所述进气口位于所述腔室的底部且连接至惰性气体源；所述第一排气口位于与所述晶圆进出口相对的一侧；所述第二排气口位于所述晶圆进出口的上方；/n支撑座，位于所述腔室内，用于支撑晶圆；/n加热装置，位于所述腔室内，用于对位于所述支撑座上的晶圆进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体设备，其特征在于，包括：
腔室，所述腔室上设置有晶圆进出口、进气口、第一排气口及第二排气口，所述进气口位于所述腔室的底部且连接至惰性气体源；所述第一排气口位于与所述晶圆进出口相对的一侧；所述第二排气口位于所述晶圆进出口的上方；
支撑座，位于所述腔室内，用于支撑晶圆；
加热装置，位于所述腔室内，用于对位于所述支撑座上的晶圆进行加热。


2.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：所述晶圆进出口位于所述腔室的侧壁上，所述第二排气口位于所述腔室的顶部，且与所述晶圆进出口所在的侧壁相邻。


3.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：所述腔室还包括氧气传感器，所述氧气传感器设置于所述第一排气口的排气通道上。


4.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：所述腔室还包括温控装置，位于所述腔室内，所述温控装置与所述加热装置相连接，用于根据所述腔室内的温度控制所述加热装置的打开或关闭。


5.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气和氖气中的一种或多种，且所述惰性气体流量介于50～200slm之间。


6.根据权利要求1至5任一项所述的半导体设备，其特征在于：所述加热装置包括若干个灯管，所述加热装置位于所述支撑座的上方；所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34