一种半导体处理设备制造技术

技术编号：41267565 阅读：7 留言：0更新日期：2024-05-11 09:23

本申请公开了一种半导体处理设备，包括：腔室本体，包括相互连通的上腔体和下腔体，上腔体支撑在下腔体上；承载装置，设置于下腔体中，用于承载晶圆；线圈组件，环绕上腔体设置，用于将通入上腔体内的工艺气体激发形成等离子体；环形磁性组件，环绕线圈组件设置，其中，环形磁性组件的两个磁极沿竖直方向设置；旋转磁铁组件，设置于上腔体的上方，并绕上腔体的中心轴旋转，旋转磁铁组件的两个磁极沿竖直方向设置。本申请可以提高等离子分布均匀性，以及提高等离子体的密度以提高清洗效率。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造设备，具体涉及一种半导体处理设备。

技术介绍

1、经过刻蚀和灰化的晶圆一般都需要进行预清洗，具体可以采用类干法等离子体刻蚀技术作用于已经刻蚀好的介质层上，以去除刻蚀和灰化等工艺留下的污染物。

2、现有的预清洗设备一般是环绕工艺腔室侧壁设置线圈，并在线圈上加载射频功率，线圈将射频功率转化为电磁能量以激发工艺气体形成等离子体(包括离子和自由基)，等离子体中的自由基与介质层上的污染物反应以去除污染物从而达到清洗的效果。

3、由于上述磁场布置方式，工艺腔室中心区域的等离子体密度要大于工艺腔室边缘的等离子体密度，从而使得清洗不均匀，甚至会发生晶圆中心区域出现损伤(过清洗)边缘却清洗不足的情况。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本申请提供一种半导体处理设备，可以改善相关技术中等离子体分布不均的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种半导体处理设备，包括：

3、腔室本体，包括相互连通的上腔体和下腔体，所述上腔体支撑在所述下腔体上；

4、承载装置，设置于所述下腔体中，用于承载晶圆；

5、线圈组件，环绕所述上腔体设置，用于将通入所述上腔体内的工艺气体激发形成等离子体；

6、环形磁性组件，环绕所述线圈组件设置，其中，所述环形磁性组件的两个磁极沿竖直方向设置；

7、旋转磁铁组件，设置于所述上腔体的上方，并绕所述上腔体的中心轴旋转，所述旋转磁铁组件的两个磁极沿竖直方向设置。</p>

8、可选的，所述环形磁性组件包括多个磁铁，所述磁铁环绕所述线圈组件均匀分布，并且所述磁铁的两个磁极沿竖直方向设置。

9、可选的，所述磁铁为永磁铁或者电磁铁。

10、可选的，所述永磁铁包括：

11、支撑部，支撑在所述下腔体上；

12、至少一个承载部，由所述支撑部的侧面向所述上腔体的一侧延伸，所述承载部用于承载所述线圈组件。

13、可选的，所述半导体处理设备还包括支撑在所述下腔体上的支架，所述线圈组件设置在所述支架上；

14、所述永磁铁为磁柱，所述磁柱设置于所述支架与所述上腔体之间。

15、可选的，所述旋转磁铁组件包括：

16、转轴，设置于所述上腔体的顶面，并与所述上腔体同轴设置；

17、第一旋转磁铁，与所述转轴连接，并正对所述上腔体的顶面边缘，并且所述转轴转动时，带动所述第一旋转磁铁做旋转运动；所述第一旋转磁铁的两个磁极沿竖直方向设置。

18、可选的，所述旋转磁铁组件还包括：

19、至少一个配重件，分别与所述转轴连接，用于将所述旋转磁铁组件的重心调整至所述转轴上，并且所述转轴转动时，带动所述配重件做旋转运动。

20、可选的，所述配重件中的一个或全部为第二旋转磁铁，其中，所述第二旋转磁铁的两个磁极沿竖直方向设置。

21、可选的，所述半导体处理设备还包括设置于所述上腔体和所述下腔体之间的筛网，所述上腔体和所述下腔体通过所述筛网相互连通，所述筛网用于过滤所述等离子体中的离子。

22、可选的，所述下腔体包括相对设置的顶壁、第一底壁以及连接所述顶壁和所述第一底壁的第一环形侧壁，所述顶壁设有开口；

23、所述筛网封盖在所述开口处；

24、所述上腔体罩设于所述开口的上方，并支撑在所述顶壁上；

25、所述半导体处理设备还包括上屏蔽罩和下屏蔽罩；

26、所述上屏蔽罩包括：

27、环形支撑板，支撑于所述顶壁上；

28、第二环形侧壁，由所述环形支撑板的内圈向下延伸，并且所述第二环形侧壁位于所述开口内；

29、所述下屏蔽罩包括：

30、第二底壁，所述承载装置设置于所述第二底壁上；

31、第三环形侧壁，由所述第二底壁的边缘向上延伸，并套设在所述第二环形侧壁的外侧，所述第三环形侧壁和所述第二环形侧壁之间设有环形间隙，并且所述第三环形侧壁的端面与所述顶壁间隔设置。

32、如上所述本申请的半导体处理设备，通过增加环形磁性组件和旋转磁铁组件80，环形磁性组件环绕上腔体进行设置，并且环形磁性组件的两个磁极沿竖直方向设置，可以增强工艺区域边缘的磁场，在工艺区域边缘束缚更多的电子以增加等离子体的碰撞几率，从而可以增加工艺区域边缘的等离子密度，达到调节等离子分布均匀性的目的。同时，增加的磁场可以提高工艺区域整体的磁场能量，从而可以提高等离子体的密度，相应的自由基的密度也得到提高，从而可以提高清洗污染物(还原效率)的效率，旋转磁铁组件绕上腔体的中心轴旋转，旋转磁铁组件在竖直方向的磁场可以使上腔体中的等离子体也发生旋转，从而可以进一步提高等离子的均匀性。

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【技术保护点】

1.一种半导体处理设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述环形磁性组件包括多个磁铁，所述磁铁环绕所述线圈组件均匀分布，并且所述磁铁的两个磁极沿竖直方向设置。

3.根据权利要求2所述的半导体处理设备，其特征在于，所述磁铁为永磁铁或者电磁铁。

4.根据权利要求3所述的半导体处理设备，其特征在于，所述永磁铁包括：

5.根据权利要求3所述的半导体处理设备，其特征在于，还包括支撑在所述下腔体上的支架，所述线圈组件设置在所述支架上；

6.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述旋转磁铁组件包括：

7.根据权利要求6所述的半导体处理设备，其特征在于，所述旋转磁铁组件还包括：

8.根据权利要求7所述的半导体处理设备，其特征在于，所述配重件中的一个或全部为第二旋转磁铁，其中，所述第二旋转磁铁的两个磁极沿竖直方向设置。

9.根据权利要求1-8所述的半导体处理设备，其特征在于，还包括设置于所述上腔体和所述下腔体之间的筛网，所述上腔体和所述下腔体通过所述筛

10.根据权利要求9所述的半导体处理设备，其特征在于，所述下腔体包括相对设置的顶壁、第一底壁以及连接所述顶壁和所述第一底壁的第一环形侧壁，所述顶壁设有开口；

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【技术特征摘要】

1.一种半导体处理设备，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的半导体处理设备，其特征在于，所述磁铁为永磁铁或者电磁铁。

4.根据权利要求3所述的半导体处理设备，其特征在于，所述永磁铁包括：

5.根据权利要求3所述的半导体处理设备，其特征在于，还包括支撑在所述下腔体上的支架，所述线圈组件设置在所述支架上；

6.根据权利要求1所述的半导体处理设备，其特征在于，所述旋转磁铁组件包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：师帅涛，
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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