System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 衬体组件、工艺腔室及半导体工艺设备制造技术_技高网

衬体组件、工艺腔室及半导体工艺设备制造技术

技术编号:41215341 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-09 23:37
本申请公开一种衬体组件,应用于工艺腔室,所述衬体组件(30)包括环状的抽气顶衬(31)、环状的抽气底衬(32)和驱动件(33),其中:所述抽气顶衬(31)的一部分位于所述抽气底衬(32)的上方,所述抽气顶衬(31)的另一部分与所述抽气底衬(32)嵌套连接;所述驱动件(33)与所述抽气顶衬(31)相连,所述驱动件(33)用于驱动所述抽气顶衬(31)相对于所述抽气底衬(32)升降。此方案能解决相关技术涉及的工艺腔室在调节放电间距时会同步调节抽气狭缝,及由此引起的异常放电或打火的问题。本申请公开一种工艺腔室及半导体工艺设备。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于半导体工艺设备,具体涉及一种衬体组件、工艺腔室及半导体工艺设备


技术介绍

1、气相沉积工艺在薄膜沉积工艺中扮演着重要的角色。随着技术的发展,相关产品的关键尺寸在不断地减小以及沟道的深宽比在不断地增大,进而对薄膜沉积的台阶覆盖率要求越来越高。由此导致成熟的物理气相沉积工艺已不能满足要求,工艺效果较好的化学气相沉积工艺则逐渐兴起,并成为半导体工艺中的主流工艺。

2、典型的化学气相沉积工艺包含有热诱导化学气相沉积工艺、金属有机物化学气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺、等离子体增强原子层沉积工艺等。这些典型的化学气相沉积工艺的共同特点是将含有目标沉积薄膜材质元素的前驱体通向工艺腔室的工艺空间之内,使前驱体在高温下解析出副产物杂质后沉积形成薄膜,之后通过吹扫的方式将副产物杂质吹走,使得副产物杂质离开工艺空间。如此循环沉积-吹扫步骤,最终实现目标厚度的薄膜的沉积。

3、以金属有机物化学气相沉积工艺为例,金属有机物化学气相沉积工艺使用金属有机物作为前驱体来降低热分解温度,但是这类前驱体热分解后沉积成的薄膜中含有大量碳、氧、氢等副产物杂质。这些副产物杂质需要进行原位等离子体处理进行去除,进而使得最终形成的薄膜变得致密且电阻率降低。

4、在化学气相沉积工艺中,薄膜沉积过程不仅需要晶圆具有较高的温度,还需要等离体子来参与解离前驱体或提供薄膜目标沉积薄膜材质元素。

5、由此可见,等离子体在化学气相沉积工艺中发挥重要的作用,这就要求实现这些工艺的工艺腔室既要满足化学气相沉积工艺所需要的流场和热场要求,也要满足等离子体放电和射频功率传输等要求。

6、相关技术通过电容耦合或电感耦合的方式将射频功率的能量耦合到工艺空间中来激发工艺气体产生等离子体。产生等离子体的区域希望只限于晶圆上方的放电空间(即工艺空间),在实际的工艺进行中工艺腔室中处在工艺空间之外的一些气道、狭缝等空间内容易发生不希望出现的异常放电或打火。

7、造成异常放电的原因除了放电间距、放电气压、击穿电压等因素外,前驱体热分解产生的副产物杂质也是影响因素。前驱体热分解产生的副产物杂质会污染工艺气体而改变工艺气体的成分,进而会降低最低击穿电压阈值,进而容易造成异常放电。具体地,由于前驱体热分解产生的副产物杂质未被吹扫干净,会导致副产物杂质混入下一循环的工艺气体中,进而导致工艺气体的击穿电压下降,原本在正常情况下不会发生放电的区域则容易发生异常放电或打火,进而会产生能量损失,造成反应空间中的等离子体减少,最终会影响薄膜的沉积。

8、另外,一些等离子体会流向工艺空间之外的区域,进而容易在这些区域中打火而产生颗粒,最终产生颗粒污染。

9、当然,不局限于化学气相沉积工艺,其它种类的沉积工艺在使用等离子体的过程中也存在类似问题。


技术实现思路

1、本专利技术公开一种衬体组件、工艺腔室及半导体工艺腔室、以解决相关技术涉及的工艺腔室在调节放电间距时会同步调节抽气狭缝,及由此引起的异常放电或打火的问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:

3、第一方面,本申请实施例公开一种衬体组件,应用于工艺腔室,所述衬体组件包括环状的抽气顶衬、环状的抽气底衬和驱动件,其中:

4、所述抽气顶衬的一部分位于所述抽气底衬的上方,所述抽气顶衬的另一部分与所述抽气底衬嵌套连接;

5、所述驱动件与所述抽气顶衬相连,所述驱动件用于驱动所述抽气顶衬相对于所述抽气底衬升降。

6、第二方面,本申请实施例公开一种工艺腔室,所公开的工艺腔室包括腔体和设于所述腔体内的衬体组件,所述衬体组件为第一方面所述的衬体组件。

7、第三方面,本申请实施例公开一种半导体工艺设备,所公开的半导体工艺设备包括第二方面所述的工艺腔室。

8、本专利技术采用的技术方案能够达到以下技术效果:

9、本申请实施例公开的衬体组件,能够通过驱动件驱动抽气顶衬的升降,来调节抽气顶衬与射频正极组件的边缘之间形成的抽气狭缝的大小,而抽气顶衬能独立于晶圆基座升降,从而在改变抽气狭缝大小的同时,不会导致晶圆基座进行同步升降,进而不会导致放电间距的同步改变。此种结构能够实现晶圆基座的升降与抽气狭缝的大小的单独控制,对放电间距与工艺空间内的流场均匀性及抽气流速分别进行调节,既能够选择合适的放电间距,又能够更好地确保副产物杂质被抽走,抑制异常放电或打火。

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【技术保护点】

1.一种衬体组件,应用于工艺腔室,其特征在于,所述衬体组件(30)包括环状的抽气顶衬(31)、环状的抽气底衬(32)和驱动件(33),其中:

2.根据权利要求1所述的衬体组件,其特征在于,所述衬体组件(30)还包括环状的上内衬(34),所述上内衬(34)位于所述抽气顶衬(31)的上方,且与所述抽气顶衬(31)间隔设置以形成环状的抽气狭缝(01)。

3.根据权利要求2所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)沿径向的截面呈弯折结构。

4.根据权利要求3所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)包括相连通的第一环状段(011)和第二环状段(012),所述第二环状段(012)环绕所述第一环状段(011)设置,且相对于所述第一环状段(011)倾斜延伸,所述第一环状段(011)的背向所述第二环状段(012)的环状端口为第一端口,所述第二环状段(012)的背向所述第一环状段(011)的环状端口为第二端口,所述第一端口与所述第二端口在所述抽气狭缝(01)的径向错位分布。

5.根据权利要求4所述的衬体组件,其特征在于,所述第一环状段(011)为水平环状段,其中:

6.根据权利要求5所述的衬体组件,其特征在于,所述上内衬(34)具有朝向所述抽气顶衬(31)凸出的环状凸起(341),所述环状凸起(341)具有第一水平环面(301)和围绕所述第一水平环面(301)的第一倾斜环面(303),所述抽气顶衬(31)的朝向所述上内衬(34)的表面具有第二水平环面(302)和围绕所述第二水平环面(302)的第二倾斜环面(304),所述第一水平环面(301)与所述第二水平环面(302)相对,且两者之间形成所述第一环状段(011),所述第一倾斜环面(303)与所述第二倾斜环面(304)相对,且两者之间形成所述第二环状段(012)。

7.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述第一水平环面(301)和所述第二水平环面(302)在其内侧边缘至外侧边缘方向的长度为2mm-10mm;和/或,所述第一倾斜环面(303)和所述第二倾斜环面(304)在其内侧边缘至外侧边缘方向的长度为2mm-5mm。

8.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述第一水平环面(301)与所述第一倾斜环面(303)的衔接处设有平滑倒角;

9.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述环状凸起(341)具有围绕所述第一倾斜环面(303)设置的第三水平环面(305),所述抽气顶衬(31)具有围绕所述第二倾斜环面(304)设置的第四水平环面(306),所述第三水平环面(305)和所述第四水平环面(306)相对设置,且两者之间形成第三环状段(013),所述抽气狭缝(01)还包括所述第三环状段(013)。

10.根据权利要求9所述的衬体组件,其特征在于,所述第三水平环面(305)和所述第四水平环面(306)在其内侧边缘至外侧边缘延伸的方向上的长度为2mm~5mm。

11.根据权利要求9所述的衬体组件,其特征在于,所述第一倾斜环面(303)与所述第三水平环面(305)的衔接处以及所述第二倾斜环面(304)与所述第四水平环面(306)的衔接处设有平滑倒角。

12.根据权利要求4所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)包括第四环状段(014),所述第一环状段(011)环绕所述第四环状段(014)设置,并与所述第四环状段(014)连通,所述第四环状段(014)的流通面积在靠近所述第一环状段(011)的方向递减。

13.根据权利要求12所述的衬体组件,其特征在于,所述上内衬(34)的内侧边缘设有第三倾斜环面(307),所述抽气顶衬(31)的内侧边缘设有第四倾斜环面(308),所述第三倾斜环面(307)和所述第四倾斜环面(308)之间形成所述第四环状段(014)。

14.根据权利要求13所述的衬体组件,其特征在于,所述第三倾斜环面(307)与所述第四倾斜环面(308)之间的夹角为90°~120°。

15.根据权利要求1所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气顶衬(31)包括限位部(311),所述限位部(311)与所述抽气底衬(32)在所述抽气顶衬(31)下降的方向限位配合。

16.根据权利要求2所述的衬体组件,其特征在于,所述衬体组件(30)还包括呈环状的外围衬体(35),所述抽气底衬(32)、所述抽气顶衬(31)、所述上内衬(34)与所述外围衬体(35)围成环状抽气腔(02),所述环状抽气腔(02)围绕所述抽气狭缝(01)设置,且与所述抽气狭缝(01)连通。

17.根据权利要求16所述的衬体...

【技术特征摘要】

1.一种衬体组件,应用于工艺腔室,其特征在于,所述衬体组件(30)包括环状的抽气顶衬(31)、环状的抽气底衬(32)和驱动件(33),其中:

2.根据权利要求1所述的衬体组件,其特征在于,所述衬体组件(30)还包括环状的上内衬(34),所述上内衬(34)位于所述抽气顶衬(31)的上方,且与所述抽气顶衬(31)间隔设置以形成环状的抽气狭缝(01)。

3.根据权利要求2所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)沿径向的截面呈弯折结构。

4.根据权利要求3所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)包括相连通的第一环状段(011)和第二环状段(012),所述第二环状段(012)环绕所述第一环状段(011)设置,且相对于所述第一环状段(011)倾斜延伸,所述第一环状段(011)的背向所述第二环状段(012)的环状端口为第一端口,所述第二环状段(012)的背向所述第一环状段(011)的环状端口为第二端口,所述第一端口与所述第二端口在所述抽气狭缝(01)的径向错位分布。

5.根据权利要求4所述的衬体组件,其特征在于,所述第一环状段(011)为水平环状段,其中:

6.根据权利要求5所述的衬体组件,其特征在于,所述上内衬(34)具有朝向所述抽气顶衬(31)凸出的环状凸起(341),所述环状凸起(341)具有第一水平环面(301)和围绕所述第一水平环面(301)的第一倾斜环面(303),所述抽气顶衬(31)的朝向所述上内衬(34)的表面具有第二水平环面(302)和围绕所述第二水平环面(302)的第二倾斜环面(304),所述第一水平环面(301)与所述第二水平环面(302)相对,且两者之间形成所述第一环状段(011),所述第一倾斜环面(303)与所述第二倾斜环面(304)相对,且两者之间形成所述第二环状段(012)。

7.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述第一水平环面(301)和所述第二水平环面(302)在其内侧边缘至外侧边缘方向的长度为2mm-10mm;和/或,所述第一倾斜环面(303)和所述第二倾斜环面(304)在其内侧边缘至外侧边缘方向的长度为2mm-5mm。

8.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述第一水平环面(301)与所述第一倾斜环面(303)的衔接处设有平滑倒角;

9.根据权利要求6所述的衬体组件,其特征在于,所述环状凸起(341)具有围绕所述第一倾斜环面(303)设置的第三水平环面(305),所述抽气顶衬(31)具有围绕所述第二倾斜环面(304)设置的第四水平环面(306),所述第三水平环面(305)和所述第四水平环面(306)相对设置,且两者之间形成第三环状段(013),所述抽气狭缝(01)还包括所述第三环状段(013)。

10.根据权利要求9所述的衬体组件,其特征在于,所述第三水平环面(305)和所述第四水平环面(306)在其内侧边缘至外侧边缘延伸的方向上的长度为2mm~5mm。

11.根据权利要求9所述的衬体组件,其特征在于,所述第一倾斜环面(303)与所述第三水平环面(305)的衔接处以及所述第二倾斜环面(304)与所述第四水平环面(306)的衔接处设有平滑倒角。

12.根据权利要求4所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气狭缝(01)包括第四环状段(014),所述第一环状段(011)环绕所述第四环状段(014)设置,并与所述第四环状段(014)连通,所述第四环状段(014)的流通面积在靠近所述第一环状段(011)的方向递减。

13.根据权利要求12所述的衬体组件,其特征在于,所述上内衬(34)的内侧边缘设有第三倾斜环面(307),所述抽气顶衬(31)的内侧边缘设有第四倾斜环面(308),所述第三倾斜环面(307)和所述第四倾斜环面(308)之间形成所述第四环状段(014)。

14.根据权利要求13所述的衬体组件,其特征在于,所述第三倾斜环面(307)与所述第四倾斜环面(308)之间的夹角为90°~120°。

15.根据权利要求1所述的衬体组件,其特征在于,所述抽气...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱旭朱磊
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:

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