本发明专利技术公开了一种薄膜处理装置，其包含：将纵长形反应腔室分隔为反应空间和晶圆传片空间的进气隔板和排气隔板；进气隔板上方为进气区域，排气隔板上方为排气区域，两区域之间的晶圆处理区域用于容纳承载晶圆的基座以进行薄膜沉积工艺；基座可从晶圆处理区域下降到晶圆传片空间，使得基座上的晶圆可被机械臂传输到反应腔室外部空间；包含多个进气喷口的进气法兰组件；包含导流管道的气体导流组件，导流管道设置在进气法兰组件和晶圆处理区域之间，多个导流管道中的气流独立可调。其优点是：该装置在保证反应空间内洁净度的同时，还可以实现对反应空间内气流场分布的调控，有助于提高气流分布的均匀性以及各组分的均匀性，提高了晶圆生产的良品率。了晶圆生产的良品率。了晶圆生产的良品率。
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜处理装置
[0001]本专利技术涉及半导体设备领域，具体涉及一种薄膜处理装置。
技术介绍
[0002]在半导体器件生产过程中，需要进行大量的微观加工，其中常用的方式为采用气相沉积或等离子体处理工艺利用真空反应腔的原理对半导体晶圆进行处理加工。根据薄膜沉积过程是否含有化学反应，薄膜气相沉积可分为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，简称PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)。其中，CVD目前是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料、大多数金属材料和金属合金材料。
[0003]然而随着半导体器件特征尺寸的日益缩小以及器件集成度的日益提高，对气相沉积的薄膜均匀性提出了越来越高的要求。薄膜沉积装置虽经多次更新换代，性能得到极大提升，但在薄膜沉积均匀性方面仍存在诸多不足，近年随着半导体芯片关键尺寸(CD)的减小，硅外延层生长反应器的需求越来越多。在半导体晶体管器件层的生长过程中除了硅材料的均一性，掺杂物的均一性也是重要指标，但是掺杂材料源气体的输入量远小于硅材料源气体，所以如何精确调整掺杂材料或者硅材料气体在晶圆上最佳的流量和混合比分布在硅外延生长反应器的设计中尤为重要。
[0004]在薄膜沉积过程中，晶圆薄膜的生长环境是非常苛刻的，多种工艺条件都会对晶圆表面薄膜沉积的均匀性造成影响，例如反应空间的清洁度、工艺气体流动的方向和分布情况、气流场的均匀性、晶圆的加热温度场情况、反应室内的压力分布情况等，它们直接决定了晶圆沉积的薄膜的质量。若反应室内晶圆反应区域的工艺环境不完全一致，会使晶圆表面上沉积的薄膜产生厚度不均匀、组分不均匀、物理特性不均匀等不良现象，进而降低晶圆生产的良品率。但在实际应用时，反应室内的工艺环境往往较为复杂，很难实现精准调控，尤其是工艺气体气流场的分布。因此，需要对现有的薄膜处理装置进行改进以提高晶圆薄膜沉积的均匀性。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种薄膜处理装置，该装置的进气隔板和排气隔板将反应腔室内部分隔为上方的反应空间和下方的晶圆传片空间，当需要传送晶圆时，将承载晶圆的基座下降到晶圆传片空间，同时其还包含进气法兰组件和气体导流组件，所述气体导流组件内包含多条气流独立可调的导流管道，该装置在保证进行薄膜沉积工艺的反应空间内的洁净度的同时，还可以实现在工艺过程中对反应空间内气流场分布的调控，有助于提高气流分布的均匀性以及各组分的均匀性，保证晶圆薄膜沉积的效果，提高了晶圆薄膜生产的良品率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种薄膜处理装置，包含：
[0008]纵长形反应腔室，由反应腔室顶壁、底壁和两侧壁围绕而成，还包括一进气端开口和一排气端开口；
[0009]反应腔室内靠近所述进气端开口和排气端开口处分别设置有进气隔板和排气隔板，将反应腔室分隔为上方的反应空间和下方的晶圆传片空间；
[0010]所述进气隔板上方为进气区域，排气隔板上方为排气区域，进气区域、排气区域之间的晶圆处理区域用于容纳承载晶圆的基座以进行薄膜沉积工艺；
[0011]所述基座可从所述晶圆处理区域下降到晶圆传片空间，使得基座上的晶圆可被机械臂传输到反应腔室外部空间；
[0012]进气法兰组件，设置在所述进气端开口，其包含与所述进气隔板平行排布的多个进气喷口；
[0013]进气区域还包括一气体导流组件，气体导流组件包括多个沿纵长方向延伸的导流管道，所述导流管道设置在所述进气法兰组件和晶圆处理区域之间，多个所述导流管道中的气流独立可调。
[0014]可选的，多个所述导流管道的第一端连通到所述进气法兰组件的至少一进气喷口，所述导流管道的第二端与所述晶圆处理区域存在一气体扩散间隙。
[0015]可选的，多个所述导流管道中，第一导流管道的第二端具有第一出气喷口，第二导流管道的第二端具有第二出气喷口，所述第一出气喷口和第二出气喷口喷出的气体之间存在夹角。
[0016]可选的，所述第一导流管道用于输送第一气体，所述第二导流管道用于输送第二气体。
[0017]可选的，所述第二导流管道的长度大于所述第一导流管道的长度，第二导流管道的第二端的气体扩散间隙小于第一导流管道的第二端的气体扩散间隙。
[0018]可选的，所述第一导流管道与晶圆中心区域或者晶圆中间区域相对应，所述第二导流管道靠近所述反应腔室的侧壁并且与晶圆的边缘区域相对应。
[0019]可选的，所述第二导流管道的第二出气喷口朝向晶圆中心。
[0020]可选的，两个所述第二导流管道分别设置在反应腔室两侧靠近侧壁处。
[0021]可选的，所述多个导流管道的第一端连接到至少两个进气喷口，所述两个进气喷口喷出的气体在到达所述导流管道第二端之前发生混合。
[0022]可选的，所述进气法兰组件包含晶圆传输口，所述晶圆传输口与所述反应腔室内的晶圆传片空间对应。
[0023]可选的，所述进气法兰组件在晶圆传输口下方包括吹扫气体供应板，所述吹扫气体供应板开设有吹扫气体通道以提供吹扫气体，所述吹扫气体从所述吹扫气体供应板向上喷出进入晶圆传输口，并流入所述晶圆传片空间。
[0024]可选的，所述进气法兰组件包含进气法兰本体和进气法兰挡板，所述进气法兰本体上开设有若干条沟槽，所述进气法兰挡板设置于沟槽的开口一侧，以覆盖所述沟槽形成进气通道。
[0025]可选的，所述进气法兰组件包含凹槽结构，所述气体导流组件的一端设置于所述凹槽结构内以使所述导流管道与所述进气喷口连通。
[0026]可选的，所述导流管道包含竖向通道和横向通道，所述竖向通道和所述横向通道
之间设置有匀气室。
[0027]可选的，所述进气隔板与反应腔室底壁的高度差大于所述进气隔板与反应腔室顶壁的高度差。
[0028]可选的，所述气体导流组件的导流管道的出气喷口为锥型或圆型或椭圆型或方型；
[0029]和/或，所述导流管道设置有多个出气喷口；
[0030]和/或，所述导流管道的出气喷口的出气方向倾斜向上。
[0031]可选的，多个所述导流管道中包括至少一个导流管道的第二端具有多个上下相叠的出气喷口。
[0032]可选的，所述气体导流组件的出气端结束面与待处理晶圆为同心圆设置。
[0033]可选的，所述气体导流组件一体成型。
[0034]可选的，所述纵长形反应腔室为由石英制成的一体式反应腔，所述进气端开口和排气端开口的横向宽度大于反应腔室高度。
[0035]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0036]本专利技术的一种薄膜处理装置中，进气隔板和排气隔板将反应腔室内部分隔为上方的反应空间和下方的晶圆传片空间，当需要传送晶圆时，将承载晶圆的基座下降到晶圆传片空间，同时其还包含进气法兰组件和气体导流组件，所述气体导流组件内包含多条气流独立可调的导流管道，该装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄膜处理装置，其特征在于，包含：纵长形反应腔室，由反应腔室顶壁、底壁和两侧壁围绕而成，还包括一进气端开口和一排气端开口；反应腔室内靠近所述进气端开口和排气端开口处分别设置有进气隔板和排气隔板，将反应腔室分隔为上方的反应空间和下方的晶圆传片空间；所述进气隔板上方为进气区域，排气隔板上方为排气区域，进气区域、排气区域之间的晶圆处理区域用于容纳承载晶圆的基座以进行薄膜沉积工艺；所述基座可从所述晶圆处理区域下降到晶圆传片空间，使得基座上的晶圆可被机械臂传输到反应腔室外部空间；进气法兰组件，设置在所述进气端开口，其包含与所述进气隔板平行排布的多个进气喷口；进气区域还包括一气体导流组件，气体导流组件包括多个沿纵长方向延伸的导流管道，所述导流管道设置在所述进气法兰组件和晶圆处理区域之间，多个所述导流管道中的气流独立可调。2.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于，多个所述导流管道的第一端连通到所述进气法兰组件的至少一进气喷口，所述导流管道的第二端与所述晶圆处理区域存在一气体扩散间隙。3.如权利要求1或2所述的薄膜处理装置，其特征在于，多个所述导流管道中，第一导流管道的第二端具有第一出气喷口，第二导流管道的第二端具有第二出气喷口，所述第一出气喷口和第二出气喷口喷出的气体之间存在夹角。4.如权利要求3所述的薄膜处理装置，其特征在于，所述第一导流管道用于输送第一气体，所述第二导流管道用于输送第二气体。5.如权利要求3所述的薄膜处理装置，其特征在于，所述第二导流管道的长度大于所述第一导流管道的长度，第二导流管道的第二端的气体扩散间隙小于第一导流管道的第二端的气体扩散间隙。6.如权利要求3所述的薄膜处理装置，其特征在于，所述第一导流管道与晶圆中心区域或者晶圆中间区域相对应，所述第二导流管道靠近所述反应腔室的侧壁并且与晶圆的边缘区域相对应。7.如权利要求6所述的薄膜处理装置，其特征在于，所述第二导流管道的第二出气喷口朝向晶圆中心。8.如权利要求6所述的薄膜处理装置，其特征在于，两个所述第二导流管道分别设置在反应腔室两侧靠近侧壁处。9.如权利要求1所述的薄膜处理装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞云玲，尹志尧，姜勇，丛海，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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