进气装置及半导体工艺设备制造方法及图纸

本申请公开了一种进气装置及半导体工艺设备，涉及半导体装备领域。一种进气装置包括：第一腔体、第二腔体、第一连接管和多个第二连接管；第一腔体与第二腔体层叠设置，且第一腔体朝向第二腔体的一侧开设第一进气孔和多个第一匀气孔，第一腔体的背离第二腔体的一侧开设多个第二匀气孔，且多个第二匀气孔中的部分第二匀气孔通过多个第二连接管与多个第一匀气孔一一对应连通；第一连接管穿过第二腔体，并通过第一进气孔与第一腔体连通，第二腔体的背离第一腔体的一侧开设第二进气孔，第二进气孔与第二腔体连通。一种半导体工艺设备，包括上述进气装置。本申请能够解决当前匀气结构进气时导致工艺结果的重复性和均匀性较差的问题。题。题。

Air inlet device and semiconductor process equipment

【技术实现步骤摘要】
进气装置及半导体工艺设备


[0001]本申请属于半导体装备
，具体涉及一种进气装置及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺的逐步发展，特征尺寸越来越小，传统的铝互连工艺在小线宽下受到信号延时的限制。为了解决这一问题，采用铜互连代替铝互连技术，使得通过铜互连技术可以有效解决信号延时的问题，并使芯片的集成度和器件的密度也得到较大的提升，然而，铜存在扩散问题。基于此，钨塞逐渐成为半导体行业中应用广泛的一道工艺技术。
[0003]随着孔洞或沟槽的深宽比逐渐增加，单纯靠化学气相沉积生成的钨塞难以达到填充良好的效果，还需通过N2处理工艺对孔洞或沟槽的开口进行钝化处理，以使孔洞或沟槽的开口处的钨膜生成速率降低，提高钨塞的填充能力。
[0004]当前的工艺过程采用同一套匀气结构进行输气，具体为，在进行工艺时，两种反应物WF6和B2H6交替通过匀气结构输送至反应腔室，以进行原子层沉积反应，形成一层钨形核层；随后，N2等离子也通过匀气结构输送至反应腔室，对钨形核层的表面进行表面处理；然后，WF6和H2同时通过匀气结构输送至反应腔室，进行化学气相反应生成块钨。
[0005]然而，上述过程中，N2等离子与反应气体WF6、B2H6及H2均通过同一套匀气结构输送至反应腔室，使得N2等离子与反应气体之间会相互影响，导致工艺结果的重复性和均匀性较差。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的是提供一种进气装置和半导体工艺设备，能够解决当前匀气结构输送多种气体时导致工艺结果的重复性和均匀性较差的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0008]本申请实施例提供了一种进气装置，用于向半导体工艺设备的工艺腔室进行输气，该进气装置包括：第一腔体、第二腔体、第一连接管和多个第二连接管；
[0009]所述第一腔体与所述第二腔体层叠设置，且所述第一腔体朝向所述第二腔体的一侧开设有连通两者的第一进气孔和多个第一匀气孔，所述第一腔体的背离所述第二腔体的一侧开设有多个第二匀气孔，且多个所述第二匀气孔中的部分所述第二匀气孔通过多个所述第二连接管与多个所述第一匀气孔一一对应连通；
[0010]所述第一连接管穿过所述第二腔体，并通过所述第一进气孔与所述第一腔体连通，所述第二腔体的背离所述第一腔体的一侧开设有第二进气孔，所述第二进气孔与所述第二腔体连通。
[0011]本申请实施例还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、基座和上述进气装置；
[0012]所述基座设置于所述工艺腔室内，用于承载晶圆；
[0013]所述进气装置设置于所述工艺腔室内，且所述进气装置的多个所述第二匀气孔中
的至少部分与所述基座相对设置，所述进气装置的第一连接管以及第二进气孔处连接的进气管均延伸出所述工艺腔室之外。
[0014]本申请实施例中，通过第二进气孔使其中一类气体(即，反应气体)进入第二腔体，在第二腔体内扩散后依次经过多个第一匀气孔、多个第二连接管和与第二连接管对应的一部分第二匀气孔，并由该部分的第二匀气孔排出，以便于通过反应气体进行工艺反应；通过第一连接管可以将其中另一类气体(即，表面处理气体)输送至第一进气孔处，并经由第一进气孔进入第一腔体中，在第一腔体内扩散后通过多个第二匀气孔中未与第二连接管对应的那一部分第二匀气孔将第一腔体内的气体排出，以便于通过该表面处理气体进行表面处理；基于此，可以通过进气装置实现工艺过程中反应气体与表面处理气体的独立输送，从而可以避免反应气体与表面处理气体接触而相互影响，进而可以提高工艺结果的重复性和均匀性。
附图说明
[0015]图1为相关技术中的匀气结构的截面示意图；
[0016]图2为本申请实施例公开的进气装置的结构示意图；
[0017]图3为本申请实施例公开的进气装置的截面示意图；
[0018]图4为本申请实施例公开的进气装置的俯视示意图；
[0019]图5为本申请实施例公开的隔板的结构示意图；
[0020]图6为本申请实施例公开的第一壁的结构示意图；
[0021]图7为本申请实施例公开的第二连接管的结构示意图；
[0022]图8为本申请实施例公开的工艺腔室、基座、抽气装置和进气装置的截面示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]10
‑
匀气栅进气口；20
‑
匀气空间；30
‑
匀气栅出气孔；
[0025]100
‑
进气装置；
[0026]110
‑
壳体；111
‑
第一壁；1111
‑
第二匀气孔；112
‑
第二壁；1121
‑
第二进气孔；1122
‑
避让孔；113
‑
连接壁；
[0027]120
‑
隔板；121
‑
第一进气孔；122
‑
第一匀气孔；
[0028]130
‑
第一连接管；
[0029]140
‑
第二连接管；
[0030]150
‑
定位件；
[0031]160
‑
进气管；
[0032]A
‑
第一腔体；B
‑
第二腔体；C
‑
扩口结构；
[0033]200
‑
工艺腔室；
[0034]300
‑
基座；
[0035]400
‑
抽气装置；411
‑
上层抽气栅；4111
‑
进气栅孔；4112
‑
第一气道；412
‑
下层抽气栅；4121
‑
第二气道；420
‑
抽气泵；430
‑
抽气管；440
‑
控制阀。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0037]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种进气装置(100)，用于向半导体工艺设备的工艺腔室(200)进行输气，其特征在于，所述进气装置(100)包括：第一腔体(A)、第二腔体(B)、第一连接管(130)和多个第二连接管(140)；所述第一腔体(A)与所述第二腔体(B)层叠设置，且所述第一腔体(A)朝向所述第二腔体(B)的一侧开设有连通两者的第一进气孔(121)和多个第一匀气孔(122)，所述第一腔体(A)的背离所述第二腔体(B)的一侧开设有多个第二匀气孔(1111)，且多个所述第二匀气孔(1111)中的部分所述第二匀气孔(1111)通过多个所述第二连接管(140)与多个所述第一匀气孔(122)一一对应连通；所述第一连接管(130)穿过所述第二腔体(B)，并通过所述第一进气孔(121)与所述第一腔体(A)连通，所述第二腔体(B)的背离所述第一腔体(A)的一侧开设有第二进气孔(1121)，所述第二进气孔(1121)与所述第二腔体(B)连通。2.根据权利要求1所述的进气装置(100)，其特征在于，所述进气装置(100)包括壳体(110)，所述壳体(110)包括间隔设置的第一壁(111)、第二壁(112)以及连接所述第一壁(111)和所述第二壁(112)的连接壁(113)；所述壳体(110)内设有隔板(120)，所述隔板(120)位于所述第一壁(111)与所述第二壁(112)之间，且所述隔板(120)的外缘周与所述连接壁(113)连接，所述隔板(120)将所述壳体(110)的内腔分隔为所述第一腔体(A)和所述第二腔体(B)；所述第一进气孔(121)和多个所述第一匀气孔(122)均开设于所述隔板(120)，所述第一连接管(130)依次穿过所述第二壁(112)和所述第二腔体(B)，并连接于所述隔板(120)的所述第一进气孔(121)处，多个所述第二连接管(140)的一端一一对应地连接于所述隔板(120)的多个所述第一匀气孔(122)处；多个所述第二匀气孔(1111)均开设于所述第一壁(111)，多个所述第二连接管(140)的另一端分别对应连接于所述第一壁(111)的部分所述第二匀气孔(1111)处。3.根据权利要求2所述的进气装置(100)，其特征在于，所述隔板(120)可移动地设置于所述壳体(110)内，以使所述隔板(120)能够靠近或远离所述第一壁(111)；所述第二连接管(140)为弹性伸缩管，所述第二连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜明，郑波，荣延栋，
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：