半导体工艺设备制造技术

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备。该半导体工艺设备包括：工艺腔室、负载腔室及传输腔室；工艺腔室内设置有用于承载晶圆的基座,基座上设置有聚焦环；负载腔室内设置有多个子腔室，每个子腔室内均设置有支撑组件，支撑组件用于承载晶圆及聚焦环，至少一个子腔室内的支撑组件还用于承载聚焦环；多个工艺腔室及多个负载腔室环绕设置于传输腔室的外周，与传输腔室选择性连通，传输腔室内设置有机械手结构，机械手结构用于在负载腔室及工艺腔室之间传送晶圆或聚焦环。本申请实施例大幅减少了负载腔室的状态切换时间，从而大幅提高了传输腔室的传输效率以及半导体工艺设备可以挂接工艺腔室的数量，进而大幅提高了半导体工艺设备的生产效率。备的生产效率。备的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体工艺设备


[0001]本申请涉及半导体加工
，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]目前，集成电路领域蓬勃发展以及自动化的要求，对半导体工艺设备不断提出新的要求。例如在单位时间内可以生产更多的晶圆，或者在有限的面积下希望可以容纳更多的设备，以减少现有的占地成本。尤其是近年人工智能的发展对各种存储器的需求持续增加，存储器公司之间的竞争日益激烈，因此对折合到单片晶圆的成本一再压缩。
[0003]现有技术中的半导体工艺设备一般包括传输系统，并且在传输系统周边挂接有四个工艺腔室，由于可挂接工艺腔室数量少，导致传输系统的效率较低以及单片晶圆刻蚀时间较长，因此对于存储器领域来说远远不能满足成本方面的需求。另外，工艺腔室在对晶圆进行刻蚀过程中，随着刻蚀时间的增加，晶圆周边的聚焦环的上表面会被不断消耗，经过一定时间之后工艺结果会发生变化，为了保证工艺结果的稳定必须定期对聚焦环进行更换。现有的更换方式为打开工艺腔室的上盖然后手动将其更换，但是打开工艺腔室以及恢复工艺腔室需要较长的时间，因此严重影响了半导体工艺设备的在线时间，从而降低了半导体工艺设备的生产效率。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备，用以解决现有技术存在的传输效率较低以及维护时间较长的技术问题。
[0005]本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括：工艺腔室、负载腔室及传输腔室；所述工艺腔室内设置有用于承载晶圆的基座，所述基座上设置有聚焦环；所述负载腔室内设置有多个子腔室，每个所述子腔室内均设置有支撑组件，所述支撑组件用于承载晶圆，至少一个所述子腔室内的支撑组件还用于承载所述聚焦环；多个所述工艺腔室及多个所述负载腔室环绕设置于所述传输腔室的外周，与所述传输腔室选择性连通，所述传输腔室内设置有机械手结构，所述机械手结构用于在所述负载腔室及所述工艺腔室之间传送所述晶圆或所述聚焦环。
[0006]于本申请的一实施例中，所述半导体工艺设备还包括有前端腔室，所述前端腔室与所述负载腔室连接，并且所述前端腔室与所述负载腔室之间设置有第一门阀，用于选择性连通所述前端腔室及所述负载腔室；所述负载腔室与所述传输腔室之间设置有第二门阀，所述第二门阀与所述第一门阀相对设置，用于选择性连通所述负载腔室及所述传输腔室。
[0007]于本申请的一实施例中，所述负载腔室还包括有隔板，至少一个所述隔板水平设置于所述负载腔室内，并且位于所述第一门阀及所述第二门阀之间；所述至少一个隔板将所述负载腔室内的空间分隔为所述多个子腔室，并且所述多个子腔室沿竖直方向层叠设置。
[0008]于本申请的一实施例中，所述第一门阀包括多个第一子门阀，所述多个第一子门阀与所述多个子腔室一一对应，所述第一子门阀用于选择性连通所述前端腔室及与其对应的所述子腔室；所述第二门阀包括多个第二子门阀，所述多个第二子门阀与所述多个子腔室一一对应，所述第二子门阀用于选择性连通与其对应的所述子腔室及所述传输腔室。
[0009]于本申请的一实施例中，所述支撑组件上形成有多个叠层设置的用于承载晶圆的晶圆槽；还用于承载所述聚焦环的支撑组件上还形成有用于承载所述聚焦环的聚焦环槽，所述聚焦环槽位于两个所述晶圆槽之间。
[0010]于本申请的一实施例中，所述负载腔室还包括加热组件及隔热板，所述加热组件设置于所述负载腔室的侧壁上，用于对所述负载腔室加热；所述隔热板设置于所述负载腔室与所述传输腔室之间，用于隔挡所述加热组件的热量传递至所述传输腔室。
[0011]于本申请的一实施例中，所述工艺腔室还包括晶圆升降组件及聚焦环升降组件，所述晶圆升降组件及所述聚焦环升降组件均穿设于所述基座中，其顶端均能凸伸出所述基座的上表面，所述晶圆升降组件用于带动所述晶圆进行升降，所述聚焦环升降组件用于带动所述聚焦环进行升降。
[0012]于本申请的一实施例中，所述机械手结构包括驱动器和机械手，所述驱动器用于驱动所述机械手转动或伸缩；所述机械手包括机械手大臂、机械手小臂及机械手手指，所述机械手大臂的两端分别与所述驱动器及所述机械手小臂传动连接，所述机械手手指与所述机械手小臂传动连接，所述机械手手指上设置有用于承载所述晶圆的晶圆承载部及用于承载所述聚焦环的聚焦环承载部。
[0013]于本申请的一实施例中，所述机械手大臂的宽度大于等于所述机械手小臂的宽度，所述机械手小臂的宽度大于等于所述机械手手指的宽度；所述机械手大臂的厚度大于所述机械手小臂的厚度，所述机械手小臂的厚度大于所述机械手手指的厚度。
[0014]于本申请的一实施例中，所述负载腔室为铝合金材质制成，并且所述负载腔室的内壁上还设置有抗蚀层，所述抗蚀层为阳极氧化铝材质。
[0015]于本申请的一实施例中，所述传输腔室为八边形结构，六个所述工艺腔室以及两个所述负载腔室依次设置于所述传输腔室的八个侧壁上；或者所述传输腔室为矩形结构，六个所述工艺腔室及两个所述负载腔室分别设置于所述传输腔室四个侧壁上。
[0016]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
[0017]本申请实施例通过在负载腔室内设置有多个子腔室，从而增加了负载腔室暂存晶圆的数量，由此大幅减少了负载腔室的状态切换时间，从而大幅提高了传输腔室的传输效率以及半导体工艺设备可以挂接工艺腔室的数量，进而大幅提高了半导体工艺设备的生产效率。另外，由于采用机械手结构对工艺腔室内的聚焦环进行更换，实现了无需开启工艺腔室的上盖即可实现对聚焦环进行更换，从而大幅缩短了工艺腔室的维护时间，并且由于无需对工艺腔室进行开盖，还节省了半导体工艺设备的复机时间，从而大幅提高了半导体工艺设备的产能。
[0018]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0019]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为本申请实施例提供的一种半导体工艺设备的俯视示意图；
[0021]图2为本申请实施例提供的一种工艺腔室的剖视示意图；
[0022]图3为本申请实施例提供的一种半导体工艺设备的局部横向剖视示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的一种半导体工艺设备的局部纵向剖视示意图；
[0024]图5为本申请实施例提供的一种第一支撑件的立体结构示意图；
[0025]图6为本申请实施例提供的一种第二支撑件的立体结构示意图；
[0026]图7为本申请实施例提供的一种机械手结构与基座及晶圆配合结构示意图；
[0027]图8为本申请实施例提供的一种机械手结构与基座及聚焦环配合结构示意图；
[0028]图9为本申请实施例提供的一种机械手结构的立体结构示意图；
[0029]图10为本申请实施例提供的另一种半导体工艺设备俯视示意图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本申请，本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括：工艺腔室、负载腔室及传输腔室；所述工艺腔室内设置有用于承载晶圆的基座，所述基座上设置有聚焦环；所述负载腔室内设置有多个子腔室，每个所述子腔室内均设置有支撑组件，所述支撑组件用于承载晶圆，至少一个所述子腔室内的支撑组件还用于承载所述聚焦环；多个所述工艺腔室及多个所述负载腔室环绕设置于所述传输腔室的外周，与所述传输腔室选择性连通，所述传输腔室内设置有机械手结构，所述机械手结构用于在所述负载腔室及所述工艺腔室之间传送所述晶圆或所述聚焦环。2.如权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括有前端腔室，所述前端腔室与所述负载腔室连接，并且所述前端腔室与所述负载腔室之间设置有第一门阀，用于选择性连通所述前端腔室及所述负载腔室；所述负载腔室与所述传输腔室之间设置有第二门阀，所述第二门阀与所述第一门阀相对设置，用于选择性连通所述负载腔室及所述传输腔室。3.如权利要求2所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述负载腔室还包括有隔板，至少一个所述隔板水平设置于所述负载腔室内，并且位于所述第一门阀及所述第二门阀之间；所述至少一个隔板将所述负载腔室内的空间分隔为所述多个子腔室，并且所述多个子腔室沿竖直方向层叠设置。4.如权利要求2所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述第一门阀包括多个第一子门阀，所述多个第一子门阀与所述多个子腔室一一对应，所述第一子门阀用于选择性连通所述前端腔室及与其对应的所述子腔室；所述第二门阀包括多个第二子门阀，所述多个第二子门阀与所述多个子腔室一一对应，所述第二子门阀用于选择性连通与其对应的所述子腔室及所述传输腔室。5.如权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述支撑组件上形成有多个叠层设置的用于承载晶圆的晶圆槽；还用于承载所述聚焦环的支撑组件上还形成有用于承载所述聚焦环的聚焦环槽，所述聚焦环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，马恩泽，
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：