晶圆处理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种晶圆处理设备，包括：腔体，用于通过通入工艺气体对晶圆表面进行工艺处理；基座，设置在腔体内，用于支撑晶圆；衬套，设置在腔体的侧壁的内表面且围绕基座设置，用于将工艺气体均匀地分布在晶圆表面，且工艺处理后的工艺气体被排出腔体；监控装置，与设置在腔体侧壁的抽气口连通，用于通过所述抽气口获取腔体内的工艺气体并对气体成分进行分析。本发明专利技术可以在工艺过程中对腔体内的气体进行原位监控，对工艺稳定性影响小；并且稳定了工艺气流使气体均匀的分布在晶圆表面，保证了工艺的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
晶圆处理设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种晶圆处理设备。

技术介绍

[0002]在现有技术中，通过晶圆处理设备来加工晶圆，最终加工形成芯片，所述晶圆处理设备，特别是等离子发生设备中，将从远程等离子体发生器中产生的等离子体供应给工艺腔室，并进行等离子体处理流程时，需要对工艺腔室的状态和等离子体的处理流程进行适当的监控。目前，很多腔体都是通过OES（Optical Emission Spectrometry；发射光谱法）的方式观测光谱变化来指导工艺处理过程并进行腔体诊断维护，然而OES监测方式对于具有远程等离子体源的等离子发生设备不适用。另外，有些侵入式的监测手段会破坏腔室内的工艺气体的气流分布，从而对工艺造成影响。
[0003]为了解决上述问题，急需专利技术一种更合适的原位监测方式。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种晶圆处理设备，包括：
[0005]腔体，用于通过通入工艺气体对晶圆表面进行工艺处理；
[0006]基座，设置在腔体内，用于支撑晶圆；
[0007]衬套，设置在腔体的侧壁的内表面且围绕基座设置，用于将工艺气体均匀地分布在晶圆表面，且工艺处理后的工艺气体被排出腔体；
[0008]监控装置，与设置在腔体侧壁的抽气口连通，用于通过所述抽气口获取腔体内的工艺气体并对气体成分进行分析。
[0009]优选地，所述衬套为环形，衬套的周向间隔设置有若干个贯通衬套内、外表面的气孔，衬套的外表面设置有与气孔连通的第一通道，所述抽气口与所述第一通道连通。
[0010]优选地，所述侧壁的第一位置处设置有排气口，用于将工艺处理后的工艺气体排出腔体；所述抽气口设置在侧壁的第二位置处，所述第一位置在侧壁的周向上与第二位置相对。
[0011]优选地，所述监控装置包括：
[0012]气体收集腔，与所述抽气口连接，通过所述抽气口获取腔体内的工艺气体；
[0013]光源，与气体收集腔通过光路连接，其发出的光通过光路进入气体收集腔内；
[0014]光检测器，与气体收集腔通过光路连接，用于接收从气体收集腔穿出的光并生成数据；
[0015]处理器，与光检测器通过电路连接，用于接收光检测器的数据，根据数据分析气体成分。优选地，所述衬套的外表面还设置有与第一通道连通的第二通道，所述排气口与第二通道连通。
[0016]优选地，所述衬套包括：第一凸缘、第二凸缘和第三凸缘，所述第一凸缘设置在衬套外表面的顶部，第二凸缘设置在衬套外表面的底部，第三凸缘设置在第一凸缘与第二凸
缘之间；所述第一凸缘和第三凸缘之间形成所述第一通道，所述第二凸缘和第三凸缘之间形成所述第二通道，所述第三凸缘上设置有连通口，通过所述连通口连通所述第一通道和所述第二通道。
[0017]优选地，所述晶圆处理设备还包括吹扫气体源；所述吹扫气体源与所述腔体连接，用于向所述腔体内输送吹扫气体对腔体内的部件进行吹扫；
[0018]以及所述吹扫气体源还与设置在气体收集腔顶部的至少一个气体输入件连接，所述吹扫气体通过至少一个气体输入件进入气体收集腔内，对气体收集腔的内部进行吹扫。
[0019]优选地，所述晶圆处理设备还包括：泵；所述泵与所述腔体的排气口以及所述气体收集腔分别连接，用于将腔体以及气体收集腔内的工艺气体排出。
[0020]优选地，所述气体收集腔通过第一管路与所述泵连接，第一管路上设置有第一阀。
[0021]优选地，所述吹扫气体源通过第二管路与所述气体收集腔连接，通过第三管路与所述腔体连接；所述第二管路上设置有第二阀，所述第三管路上设置有第三阀。
[0022]优选地，所述气体输入件的数量为两个，所述第二管路分成两个支路，每个支路与一个所述气体输入件连接。
[0023]优选地，所述气体收集腔与抽气口之间设置有第四阀。
[0024]优选地，所述气体收集腔的内部表面设置有反射板，所述至少一个气体输入件倾斜设置在气体收集腔的顶部，使得至少一个气体输入件输出的吹扫气体能够倾斜打在所述反射板表面。
[0025]优选地，所述气体输入件整体轮廓呈钟状，厚度方向呈扁平的板状，所述气体输入件的输入端小于输出端；所述气体输入件的输出端是扁条形，其底部均匀分布若干个出气孔或其底部为出气缝。
[0026]优选地，所述光源为激光或者卤素灯。
[0027]优选地，所述晶圆处理设备还包括：等离子体源，所述等离子体源设置在所述腔体的顶部，用于将输入的工艺气体电离为等离子体后向腔体内供应。
[0028]本专利技术提供的晶圆处理设备优势在于：
[0029]1、本专利技术可以在工艺过程中对腔体内的气体实时监控，采用的光学监测设备的原位监测过程对工艺稳定性影响小；并且稳定了工艺气流使得气体均匀的分布在晶圆表面。
[0030]2、本专利技术的排气口设置在第一位置处，所述抽气口设置在第二位置处，所述第一位置在侧壁的周向上与第二位置相对，可以更好地保证工艺气体均匀地分布在晶圆表面，从而保证了工艺的均匀性。
[0031]3、本专利技术的抽气口与所述第一通道连通，因此更加靠近晶圆，那么可以增加第二位置处的抽力。
[0032]4、同时，抽气口和排气口均与泵相连，且第一阀可以替换为流量控制装置，那么可以更加精确地控制晶圆表面的气流。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的等离子体处理设备结构示意图；
[0034]图2为本专利技术的衬套结构示意图；
[0035]图3为本专利技术的监控装置结构示意图；
[0036]图4为本专利技术的气体输入件的正视图；
[0037]图5为本专利技术的气体输入件的仰视图。
具体实施方式
[0038]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的一种晶圆处理设备作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。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
能涵盖的范围内。
[0039]本专利技术提出了一种晶圆处理设备，可选的，所述晶圆处理设备是等离子发生设备，进一步可选的，该等离子发生设备用于去除晶圆表面的自然氧化物，如氧化硅。该设备可以在工艺过程中实时地检测设备内工艺气体的成分及比例。当然可选的，该设备也可以是任一具有等离子体的其他设备，如刻蚀设备、PECVD、PEALD等。本实例以用于去除晶圆表面的自然氧化物的等离子发生设备为例。
[0040]如图1所示，该设备主要包括腔体105、基座104、衬套111和监控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆处理设备，其特征在于，包括：腔体，用于通过通入工艺气体对晶圆表面进行工艺处理；基座，设置在腔体内，用于支撑晶圆；衬套，设置在腔体的侧壁的内表面且围绕基座设置，用于将工艺气体均匀地分布在晶圆表面，且工艺处理后的工艺气体被排出腔体；监控装置，与设置在腔体侧壁的抽气口连通，用于通过所述抽气口获取腔体内的工艺气体并对气体成分进行分析；所述衬套为环形，衬套的周向间隔设置有若干个贯通衬套内、外表面的气孔，衬套的外表面设置有与气孔连通的第一通道，所述抽气口与所述第一通道连通；所述侧壁的第一位置处设置有排气口，用于将工艺处理后的工艺气体排出腔体；所述抽气口设置在侧壁的第二位置处，所述第一位置在侧壁的周向上与第二位置相对；所述监控装置包括：气体收集腔，与所述抽气口连接，通过所述抽气口获取腔体内的工艺气体；光源，与气体收集腔通过光路连接，其发出的光通过光路进入气体收集腔内；光检测器，与气体收集腔通过光路连接，用于接收从气体收集腔穿出的光并生成数据；处理器，与光检测器通过电路连接，用于接收光检测器的数据，根据数据分析气体成分。2.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述衬套的外表面还设置有与第一通道连通的第二通道，所述排气口与第二通道连通。3.如权利要求2所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述衬套包括：第一凸缘、第二凸缘和第三凸缘，所述第一凸缘设置在衬套外表面的顶部，第二凸缘设置在衬套外表面的底部，第三凸缘设置在第一凸缘与第二凸缘之间；所述第一凸缘和第三凸缘之间形成所述第一通道，所述第二凸缘和第三凸缘之间形成所述第二通道，所述第三凸缘上设置有连通口，通过所述连通口连通所述第一通道和所述第二通道。4.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，还包括吹扫气体源；所述吹扫气体源与所述腔体连接，用于向所述腔体内...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔强，
申请(专利权)人：江苏天芯微半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：