CN104752275B - 工艺腔室以及半导体加工设备 - Google Patents

工艺腔室以及半导体加工设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104752275B
CN104752275B CN201410432414.1A CN201410432414A CN104752275B CN 104752275 B CN104752275 B CN 104752275B CN 201410432414 A CN201410432414 A CN 201410432414A CN 104752275 B CN104752275 B CN 104752275B
Authority
CN
China
Prior art keywords
processing chamber
reaction cabin
lifting base
chip
basal disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410432414.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104752275A (zh
Inventor
吕峰
张风港
赵梦欣
丁培军
李冬冬
文莉辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing North Microelectronics Co Ltd filed Critical Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201410432414.1A priority Critical patent/CN104752275B/zh
Priority to TW103145699A priority patent/TWI606542B/zh
Priority to KR1020167016607A priority patent/KR101919674B1/ko
Priority to PCT/CN2014/095339 priority patent/WO2015096820A1/zh
Publication of CN104752275A publication Critical patent/CN104752275A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104752275B publication Critical patent/CN104752275B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

本发明提供的工艺腔室以及半导体加工设备，其包括至少两个反应舱、相互独立的至少两套进气系统和晶片传输装置，其中，至少两个反应舱设置在工艺腔室的内部，且沿其周向均匀分布，每个反应舱内构成独立的工艺环境；进气系统一一对应地向反应舱输送工艺气体；晶片传输装置用于将晶片传输至反应舱内。本发明提供的工艺腔室，其单个工艺腔室可以同时进行两道以上的工序，从而不仅工艺腔室的结构紧凑、占地空间小，而且无需重新设计传输腔室的结构，从而可以降低设备的制造成本。

Description

工艺腔室以及半导体加工设备
技术领域
本发明涉及半导体设备制造领域，具体地，涉及一种工艺腔室以及半导体加工设备。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)的基本原理是：在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，并沉积在基体表面上，以形成具有特殊功能的薄膜。物理气相沉积的主要方法有：真空蒸镀、等离子体溅射镀膜、电弧等离子体镀膜、离子镀膜以及分子束外延等。其中，等离子体溅射镀膜是目前最具代表性和应用最广泛的物理气相沉积技术。在利用等离子体溅射技术对半导体晶片进行沉积(镀膜)工艺时，所采用的工艺腔室通常为真空环境，并向工艺腔室内提供工艺气体且激发其形成等离子体，等离子体轰击靶材，溅射出的靶材材料沉积在晶片表面上，从而形成工艺所需的薄膜。
工艺腔室作为薄膜制备的“工厂”是PVD设备的核心，传输、去气、预清洗等的其他系统均为工艺腔室服务。图1为现有的一种PVD设备的整机示意图。如图1所示，PVD设备包括两个装卸台(Load Port)1、一个前端腔室(EMEF)2、两个装卸腔室(Load Lork)3、一个传输腔室(TM)4、一个去气腔室(Degas)5、一个预清洗腔室(Preclean)6和两个工艺腔室(PM)7。该PVD设备的工作流程为：前端腔室2中的机械手(图中未示出)将装卸台1上的晶片传输至装卸腔室3中；传输腔室4中的机械手(Scara Robot)8将装卸腔室3中的晶片传输至去气腔室5中去除晶片的水汽；去气后的晶片再由机械手8传输至预清洗腔室6中进行清洗，以去除其表面的氧化物等的残留物；清洗后的晶片再由机械手8依次传输至两个工艺腔室71和72中进行溅射镀膜；完成镀膜后的晶片再由机械手8送回装卸腔室3， 并由前端腔室2中的机械手送回装卸台1上，从而完成整个工作流程。
上述PVD设备在实际应用中不可避免地存在以下问题：
其一，在上述PVD设备中，单个工艺腔室(71或72)单次仅能够对晶片进行一道工序，即，单次仅能在晶片上沉积一种膜层。若要同时进行两道以上的工序，则需要通过增加工艺腔室的数量来实现，而为了实现所有工艺腔室与传输腔室之间的对接，就必须要重新设计传输腔室的结构，以使其传输口的数量和工艺腔室的数量相适配，以及使其周围的空间能够容纳各个工艺腔室，从而造成制造成本增加。
其二，由于多个工艺腔室是相互独立的，且呈放射状排布在传输腔室的周围，这种排布方式占地空间较大，且在工艺腔室的数量较多时尤为明显，从而增大了PVD设备的整体体积。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种工艺腔室以及半导体加工设备，其单个工艺腔室可以同时进行两道以上的工序，从而不仅工艺腔室的结构紧凑、占地空间小，而且无需重新设计传输腔室的结构，从而可以降低设备的制造成本。
为实现本发明的目的而提供一种工艺腔室，包括至少两个反应舱、相互独立的至少两套进气系统和晶片传输装置，其中，所述至少两个反应舱设置在所述工艺腔室的内部，且沿其周向均匀分布，每个反应舱内构成独立的工艺环境；所述进气系统一一对应地向所述反应舱输送工艺气体；所述晶片传输装置用于将晶片传输至所述反应舱内。
其中，所述晶片传输装置包括旋转基盘、升降基座和顶针装置，其中所述旋转基盘设置在所述至少两个反应舱的下方，且在所述旋转基盘上设置有多个用于承载晶片的承载位，所述多个承载位沿所述旋转基盘的周向均匀分布，所述旋转基盘通过作旋转运动，而使各个反应舱的下方均对应一个所述承载位，在所述旋转基盘上，且位于每个承载位所在位置处设置有通孔；所述升降基座一一对应地设置在所述 反应舱的下方；每个升降基座通过作升降运动，而贯穿与之相对应的承载位，并上升至相应的所述反应舱内封闭所述反应舱或者下降至所述旋转基盘下方；在所述工艺腔室的侧壁上设置有传片口，用以供晶片移入或移出所述工艺腔室；所述顶针装置设置在所述工艺腔室内与所述传片口相对的位置处；所述顶针装置通过作升降运动，而使其顶端贯穿所述承载位，并到达高于或低于所述旋转基盘的位置。
优选的，所述承载位的数量与所述反应舱的数量相等，或是所述反应舱数量的整数倍。
其中，所述晶片传输装置包括机械手和升降基座，其中所述升降基座的数量与所述反应舱的数量相对应，所述升降基座一一对应地设置在所述反应舱的下方；每个升降基座能够上升至相应的所述反应舱内封闭所述反应舱，或者移出与之相对应的所述反应舱；所述机械手用于将晶片传递至所述升降基座上。
优选的，在所述工艺腔室的侧壁上设置有传片口，用以供晶片移入或移出所述工艺腔室；所述晶片传输装置还包括顶针装置，所述顶针装置可作升降运动地设置在所述工艺腔室内与所述传片口相对的位置处；所述机械手用于在所述顶针装置与任意一个升降基座之间，以及在任意两个升降基座之间传递晶片。
优选的，在每个升降基座上还设置有晶片托架，所述晶片托架包括一个支撑环和至少三个支撑针，其中，所述支撑环环绕设置在所述升降基座的外围，且在所述升降基座作升降运动时相对其固定不动；所述至少三个支撑针固定在所述支撑环上，且沿所述升降基座的周向均匀分布，并且所述至少三个支撑针的顶端高度在所述升降基座处于预设的最低位置时，高于所述升降基座的上表面高度。
优选的，所述反应舱设置有匀流腔，所述匀流腔与所述进气系统连接，并且所述匀流腔具有多个出气口，且沿所述匀流腔的周向均匀分布，用以将所述匀流腔内的工艺气体输送至所述反应舱内。
优选的，在所述反应舱内还设置有衬环组件，所述衬环组件包括上环体和下环体，所述上环体位于所述下环体的内侧，且在二者之间具有环形间隙；在所述反应舱的侧壁内部形成有沿其周向环绕的环 形通道，所述环形通道用作所述匀流腔；在所述反应舱的内侧壁上，且沿其周向均匀分布有多个用作所述出气口的径向通孔，所述径向通孔分别与所述环形通道和所述环形间隙连通。
优选的，各个所述升降基座同时上升至各个所述反应舱内；选择性地使其中至少一个所述反应舱工作；待各个工作的工艺舱均完成各自的工序之后，使各个所述升降基座同时下降至所述旋转基盘的下方。
优选的，所述晶片传输装置还包括归零传感器感应片、定位传感器感应片、归零传感器和定位传感器，其中，所述归零传感器感应片设置在所述旋转基盘的外周壁上，且位于与预设的原点位置相对应的位置处；所述归零传感器用于在所述旋转基盘旋转时，通过识别所述归零感应片而检测所述旋转基盘的原点位置；所述定位传感器感应片的数量与所述承载位的数量相对应，所述定位传感器感应片设置在所述旋转基盘的外周壁上，且位于与所述承载位一一对应的位置处；所述定位传感器用于在旋转基盘旋转时，通过识别各个定位传感器感应片而检测各个承载位的位置。
优选的，在所述反应舱内还设置有压环，所述压环用于在所述升降基座上升至所述反应舱内时，利用自身重力将晶片固定在所述升降基座上；并且，所述下环体还用于在所述升降基座移出所述反应舱时，支撑所述压环。
优选的，在所述反应舱的顶部设置有开盖机构，用于开启或关闭所述反应舱的顶部开口。
优选的，所述开盖机构包括上电极腔室，所述上电极腔室，包括：设置在所述上电极腔室的底部的靶材；设置在所述上电极腔室内，且位于所述靶材的上方的磁控管；以及用于驱动所述磁控管相对于所述靶材表面作旋转运动的磁控管驱动机构。
优选的，所述磁控管驱动机构包括：具有大同步带轮、小同步带轮和同步带的旋转传动机构；磁控管旋转电机，用于通过所述旋转传动机构驱动所述磁控管相对于所述靶材表面作旋转运动；换向减速机，用于降低所述磁控管旋转电机的转速。
优选的，所述晶片传输装置还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构的数量与升降基座的数量相对应，用于一一对应地驱动所述升降基座作升降运动。
优选的，所述通孔的直径小于所述晶片的直径；或者，所述通孔的直径大于或等于所述晶片的直径，且在每个通孔内设置有支撑部，用以支撑位于所述通孔内的晶片。
优选的，所述晶片传输装置还包括旋转驱动机构，用于驱动所述旋转基盘作旋转运动；所述旋转驱动机构包括：磁流体轴承，其设置在所述工艺腔室内的中心位置处，并与所述旋转基盘连接；旋转电机，用于通过所述磁流体轴承驱动所述旋转基盘围绕所述工艺腔室的中心旋转。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括：工艺腔室，用于对晶片进行加工；去气腔室，用于去除晶片上的水汽；预清洗腔室，用于去除晶片表面上的残余物；传输腔室，其分别与所述工艺腔室、所述去气腔室和所述预清洗腔室连接，且在其内部设置有机械手，用以将晶片分别传输至各个腔室内；所述工艺腔室采用了本发明提供的上述工艺腔室。
优选的，所述工艺腔室的数量为一个或者多个，且所述多个工艺腔室沿所述传输腔室的周向分布。
优选的，所述半导体加工设备包括物理气相沉积设备。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的工艺腔室，其在其内部设置沿其周向均匀分布的至少两个反应舱，且每个反应舱构成独立的工艺环境，并且利用进气系统一一对应地向反应舱输送工艺气体，以及利用晶片传输装置将晶片传输至反应舱内。这样，利用单个工艺腔室中的至少两个反应舱即可实现同时进行两道以上的工序，从而无需增加工艺腔室的数量，也就无需重新设计传输腔室的结构，进而可以降低设备的制造成本。此外，由于至少两个反应舱沿工艺腔室的周向均匀分布，这与现有技术相比，可以使工艺腔室的整体结构更紧凑、且占地空间更小。
本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的工艺 腔室，可以利用至少两个反应舱同时进行两道以上的工序，从而无需增加工艺腔室的数量，也就无需重新设计传输腔室的结构，进而可以降低设备的制造成本。此外，由于至少两个反应舱沿工艺腔室的周向均匀分布，这与现有技术相比，可以使工艺腔室的整体结构更紧凑、占地空间更小。
附图说明
图1为现有的一种PVD设备的整机示意图；
图2A为本发明实施例提供的工艺腔室的立体图；
图2B为本发明实施例提供的工艺腔室的内部结构的俯视图；
图2C为本发明实施例提供的工艺腔室的晶片传输装置的立体图；
图2D为本发明实施例提供的工艺腔室的剖视图；
图3A为本发明实施例提供的工艺腔室所采用的反应舱的局部剖视图；
图3B为图3A中II区域的放大图；
图3C为图3A中沿B-B线的剖视图；
图4A为本发明实施例提供的工艺腔室的内部结构的立体图；
图4B为本发明实施例提供的工艺腔室的内部结构的俯视图；
图5A为本发明实施例提供的一种半导体加工设备的结构示意图；以及
图5B为本发明实施例提供的另一种半导体加工设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的工艺腔室以及半导体加工设备进行详细描述。
本发明提供的工艺腔室，其包括至少两个反应舱、相互独立的至少两套进气系统和晶片传输装置。其中，至少两个反应舱设置在工 艺腔室的内部，且沿其周向均匀分布；每个反应舱内构成独立的工艺环境，以能够单独对晶片进行一道工序；进气系统一一对应地向反应舱输送工艺气体；晶片传输装置用于将晶片传输至反应舱内。
由于每个反应舱构成独立的工艺环境，并利用进气系统一一对应地向反应舱输送工艺气体，以及利用晶片传输装置将晶片传输至反应舱内，这使得利用单个工艺腔室中的至少两个反应舱即可实现同时进行两道以上的工序，从而无需增加工艺腔室的数量，即，可以在不改变工艺腔室的数量的前提下，仅通过增加反应舱的数量来增加同时进行加工的工序数量，也就无需重新设计传输腔室的结构，进而可以降低设备的制造成本。此外，由于至少两个反应舱沿该工艺腔室的周向均匀分布，这与现有技术相比，可以使工艺腔室的整体结构更紧凑、且占地空间更小。
晶片传输装置具有将晶片传输至反应舱内的传输功能，该功能至少包括如下动作，即：可以同时或先后将晶片传输至各个反应舱内；或者，也可以选择性地将晶片传输至所有反应舱中的至少一个反应舱内。该动作的具体流程为：首先，由位于工艺腔室之外的机械手将未加工的晶片传输至工艺腔室内的晶片传输装置上；然后由该晶片传输装置将未加工的晶片传输至反应舱内。
优选的，晶片传输装置还可以用于在各个反应舱之间传输晶片，例如，针对各个反应舱进行不同的工序，晶片在其中一个反应舱内完成当前工序之后，可以借助晶片传输装置将该晶片传输至下一工序所在的反应舱内。
借助上述晶片传输装置，可以根据不同的工艺、工序顺序等选择不同的传输方式，从而不仅可以提高工艺的灵活性，而且还可以扩大应用范围。
下面对本发明提供的工艺腔室的具体实施例进行详细描述。
实施例一
请一并参阅图2A-2D，本实施例提供的工艺腔室10包括四个反应舱、相互独立的四套进气系统和晶片传输装置。其中，四个反应舱分别为：反应舱12A、反应舱12B、反应舱12C和反应舱12D，如图2A所示，四个反应舱设置在工艺腔室10的内部，且沿其周向均匀分布，并且每个反应舱构成独立的工艺环境，并利用四套进气系统(图中未示出)一一对应地向四个反应舱内输送工艺气体，以及利用晶片传输装置的上述传输功能，从而可以实现单个工艺腔室同时进行两道以上的工序。
在本实施例中，晶片传输装置的结构具体为：其包括旋转基盘14、升降基座和顶针装置15。其中，旋转基盘14设置在四个反应舱的下方，且在旋转基盘14上设置有八个用于承载晶片16的承载位(141-148)，八个承载位(141-148)沿旋转基盘14的周向均匀分布，如图2C所示。所谓承载位，是指在旋转基盘的上表面上划分的用于放置晶片的区域，故可以认为：承载位的直径与晶片的直径相同。
旋转基盘14通过(围绕其轴向中心线)作旋转运动，而使每个反应舱的下方均对应一个承载位。由于旋转基盘14上有八个承载位，即，承载位的数量是反应舱数量的两倍，在这种情况下，旋转基盘14在每旋转预设角度后，使八个承载位中的四个不相邻的承载位一一对应地位于四个反应舱的正下方，即，图2C所示的承载位142、144、146和148；其余四个不相邻的承载位一一对应地位于每相邻的两个反应舱之间的间隔处，即，图2C所示的承载位141、143、145和147。也就是说，旋转基盘14通过旋转而使八个承载位分两批轮流位于四个反应舱的正下方。
当然，在实际应用中，承载位的数量也可以与反应舱的数量相等，或者是反应舱数量的整数倍。而且，针对后者的情况，只要旋转基盘14按倍数分批将承载位轮流位于四个反应舱的正下方即可。
在本实施例中，在工艺腔室10内设置有四个升降基座(13A-13D)，四个升降基座一一对应地设置在四个反应舱的下方，如图2B所示。当旋转基盘14通过旋转预设角度，而使每个反应舱的下方均对应一个承载位之后，每个升降基座通过作升降运动，而贯穿与之相对应的承载位，并上升至相应的反应舱内或者下降至旋转基盘14下方，从而可以通过上升而将该承载位上的晶片传递至反应舱内，以及通过下降至旋转基盘14下方，而将反应舱内的晶片传递至 承载位上。
需要说明的是，每个反应舱的底部是敞开的，升降基座在上升至反应舱内后，可以将反应舱的底部封闭，从而使反应舱的内部形成相对独立的工艺环境，即，每个反应舱与工艺腔室10之间，以及与其他反应舱之间相互隔离。
利用旋转基盘14和升降基座传输晶片的流程具体为：首先，旋转基盘14在旋转预设角度后停止，以使四个反应舱的下方均对应一个承载位；然后，位于旋转基盘14下方的四个升降基座同时上升，并将该四个承载位上的四个晶片顶起，然后一一对应地传输至四个反应舱内。待各个反应舱完成对晶片的加工之后，四个升降基座同时下降至旋转基盘14的下方，在此过程中，完成加工的晶片被重新传递至旋转基盘14的承载位上。若承载位的数量是反应舱数量的整数倍，则重复进行上述流程，直至完成对所有晶片的加工。由此，通过将旋转基盘14的旋转运动和升降基座的升降运动结合，可以实现将晶片传输至反应舱内，以及在各个反应舱之间传输晶片。容易理解，在旋转基盘14作旋转运动时，升降基座位于旋转基盘14的下方且静止不动；当旋转基盘14旋转到位后，升降基座作升降运动，此时旋转基盘14静止不动，从而保证旋转基盘14和升降基座的运动互不干涉。
需要说明的是，在实际应用中，根据具体需要，可以使所有反应舱同时工作(进行相同或不同的工序)，也可以选择性地使其中至少一个反应舱工作，而其余未被选择的反应舱不工作。但是无论是所有反应舱工作，还是部分反应舱工作，各个升降基座在工艺前必须同时上升至各个反应舱内，并且各个升降基座在各个工作的工艺舱均完成各自的工序之后，同时下降至旋转基盘的下方，以保证每个反应舱在工作时能够与其他反应舱之间相互隔离。
另外，旋转基盘14上在每个承载位处的具体结构应满足两个要求，即：不仅可以承载晶片，而且还可以供升降基座竖直贯穿。在本实施例中，在旋转基盘14的与各个承载位相对应的位置处设置有通孔，该通孔的直径大于晶片16的直径，且在每个通孔内设置有支撑部，该支撑部为自通孔的孔壁凸出的多个支撑爪，且沿孔壁的周向间 隔分布。装载至旋转基盘14上的晶片16位于该通孔内，且由多个支撑爪支撑。容易理解，升降基座的外径应小于由多个支撑爪形成的内径。当然，在实际应用中，也可以省去支撑部，并使通孔的直径小于晶片的直径，在这种情况下，晶片由旋转基盘上表面的靠近通孔周边的部分支撑，并且升降基座的外径应小于该通孔的直径。
在本实施例中，晶片传输装置还包括旋转驱动机构，用于驱动旋转基盘14围绕其轴向中心线作旋转运动。具体地，如图2D所示，该旋转驱动机构包括磁流体轴承181和旋转电机183。其中，磁流体轴承181设置在工艺腔室10内的中心位置处，并与旋转基盘14连接；旋转电机181用于通过减速器182驱动磁流体轴承183围绕工艺腔室的中心旋转，从而带动旋转基盘14旋转。磁流体轴承181是采用导电流体作润滑剂并有外加磁场的滑动轴承，借助磁流体轴承181，可以利用由其产生的磁场而对流体的运动起阻滞作用，从而可以使流体的等效粘度成倍增加，进而可以提高轴承的承载能力。当然，在实际应用中，还可以采用其他任意结构的旋转驱动机构，本发明对旋转驱动机构的结构没有限制，只要其具有驱动旋转基盘在水平面内旋转的功能即可。
另外，优选的，为了能够准确地控制和校准旋转基盘14的旋转角度，以保证各个承载位能够旋转到位，晶片传输装置还包括归零传感器感应片171、定位传感器感应片172、归零传感器(图中未示出)和定位传感器(图中未示出)。其中，归零传感器感应片171设置在旋转基盘14的外周壁上，且与预设的原点位置相对应的位置处；所谓原点位置，是指旋转基盘14的旋转角度为零时的初始位置。归零传感器用于在旋转基盘14旋转时，通过识别归零感应片171而检测旋转基盘14的原点位置。定位传感器感应片172的数量与承载位的数量相对应，定位传感器感应片172设置在旋转基盘14的外周壁上，且与承载位一一对应的位置处；定位传感器用于在旋转基盘14旋转时，通过识别各个定位传感器感应片172而检测各个承载位的位置。
在本实施例中，晶片传输装置还包括升降驱动机构，该升降驱动机构的数量与升降基座的数量相对应，即，升降驱动机构的数量为 四个，用于一一对应地驱动升降基座作升降运动。每个升降驱动机构的结构具体为：如图2D所示，每个升降驱动机构设置在工艺腔室10的底部，且包括旋转电机215、基座提升轴212、直线轴承211、直线传动机构。其中，直线轴承211固定在工艺腔室10的底部；基座提升轴212的上端沿竖直方向穿过直线轴承211(二者滑动配合)，并延伸至工艺腔室10内与升降基座连接；旋转电机215用于提供旋转动力；直线传动机构用于将旋转电机215的旋转动力转换为竖直方向上的直线动力，并传递至基座提升轴212。具体地，直线传动机构包括螺母213和丝杠214，其中，螺母213套制在丝杠214上，且可沿丝杠214滑动，并且螺母213与基座提升轴212的下端连接；丝杠214分别与基座提升轴212的下端和旋转电机215的驱动轴连接。
在旋转电机215的驱动下，丝杠214作旋转运动，以使螺母213作升降运动，从而带动基座提升轴212和与之连接的升降基座同步作升降运动。优选的，升降驱动机构还可以包括用于对基座提升轴起导向作用的直线导轨。另外，优选的，还可以在基座提升轴212上套制波纹管216，用以对基座提升轴212与工艺腔室10之间的间隙进行密封。
在实际应用中，升降驱动机构也可以采用直线电机直接驱动基座提升轴作升降运动。或者，还可以采用其他任意结构的升降驱动机构，本发明对升降驱动机构的结构没有限制，只要其具有驱动升降基座作升降运动的功能即可。
在本实施例中，在工艺腔室10的侧壁上设置有传片口11，用以供晶片移入或移出工艺腔室10；顶针装置15设置在工艺腔室10内与传片口11相对的位置处，如图2B所示。顶针装置15通过作升降运动，而使其顶端贯穿承载位，并到达高于或低于旋转基盘14的位置。
顶针装置15的结构具体为：其包括至少三个顶针151和用于驱动至少三个顶针同步作升降运动的顶针提升机构152。当需要将完成加工的晶片自旋转基盘14上取出，并移出工艺腔室10时，首先，旋转基盘14将完成加工的晶片所在的承载位旋转至至少三个顶针151的上方(顶针151的初始位置位于旋转基盘14的下方)，即，旋转至与传片口11相对的位置处；然后，至少三个顶针151在顶针提升机构152的驱动下上升，直至其顶端穿过该承载位，并到达高于旋转基盘14的位置处，在此过程中，至少三个顶针151顶起承载位上的晶片，以使其脱离旋转基盘14；工艺腔室10之外的机械手经由传片口11移入工艺腔室10内，并自顶针151上取出晶片16，然后携带晶片16移出工艺腔室10，从而完成晶片16的卸载。将待加工的晶片装载至旋转基盘14的流程与上述晶片的卸载流程相类似，而仅是运动顺序相反，因而不再赘述。容易理解，在旋转基盘14作旋转运动时，顶针装置15位于旋转基盘14的下方且静止不动；待需要装卸的承载位旋转到位后，使顶针装置15上升至高于旋转基盘15的位置处，此时旋转基盘14静止不动，从而保证旋转基盘14和顶针装置15的运动互不干涉。
下面对进气系统的结构和进气方式，以及反应舱的内部结构进行详细描述。请一并参阅图3A-3C，图中仅示出了单个反应舱12A的具体结构，而其余三个反应舱12B-12C的结构与反应舱12A相同。具体地，每个反应舱设置有匀流腔，该匀流腔与进气系统连接，且具有多个出气口，多个出气口沿匀流腔的周向均匀分布，用以将来自进气系统的工艺气体均匀地输送至反应舱内。
下面对匀流腔的结构进行详细描述。具体地，如图3B所示，在反应舱12A内还设置有衬环组件，该衬环组件包括下环体25和上环体23，且上环体23位于下环体25的内侧。下环体25和上环体23用于起到保护反应舱的侧壁的作用，以防止其上附着污染物。在实际应用中，下环体和上环体与反应舱采用可拆卸的方向连接，以方便清洗。容易理解，由下环体和上环体组成的环壁应能够覆盖整个反应舱的侧壁表面。
在本实施例中，在反应舱12A的侧壁内部形成有沿其周向环绕的环形通道244，该环形通道244用作匀流腔与进气系统连接，并且在反应舱12A的内侧壁上，且沿其周向均匀分布有多个用作出气口的径向通孔245，该径向通孔245分别与环形通道244和反应舱12A的内部连接，即，径向通孔245的外端(图3B中所示的径向通孔245的右端)与环形通道244连接；径向通孔245的内端位于反应舱12A的内侧壁上。由上可知，上述匀流腔(即，环形通道244)内嵌在反应舱12A的侧壁内部，这不仅可以简化设备的结构，而且有利于加工和安装。
进气系统包括在反应舱12A的侧壁24内形成的进气通道243，该进气通道243的出气端与环形通道244连接；进气通道241的进气端位于反应舱的上表面，并与气路(图中未示出)的接头242连接。
当反应舱12A工作时，工艺气体首先通过进气通道243进入用作匀流腔的环形通道244，并向四周扩散直至充满环形通道244，然后自各个径向通孔245均匀地流入环形间隙272内，最终流入反应舱12A内。由此，进气系统的气路可以依次通过进气通道243和匀流腔直接将工艺气体输送至反应舱12A内，这不仅可以缩短工艺气体到达反应舱内部的流动时间，而且可以更准确地控制参与工艺过程的工艺气体的流量，从而有利于工艺结果。此外，由于反应舱的尺寸相对于工艺腔室较小，这使得直接流入反应舱内的工艺气体可以分布地更均匀，从而可以提高工艺均匀性。另外，通过使进气通道243的进气端设置在反应舱的上表面，这可以节省反应舱周围的空间，从而不仅使工艺腔室的结构更紧凑，而且有利于气体管道等元件的装卸。
在本实施例中，在反应舱12A内还设置有压环26，压环26用于在升降基座13A上升至反应舱12A内，如图3A中的位置E时，利用自身重力将晶片固定在升降基座13A上，此时升降基座13A和压环26共同将反应舱12A的底部开口封闭，从而使反应舱12A形成相对独立的工艺环境。此外，当升降基座13A下降，并移出反应舱12A时，压环26由下环体25支撑，具体地，下环体25的下端具有用于支撑压环26的弯曲部252，该弯曲部252在升降基座13A位于位置E时，其顶端低于压环26底部被支撑的部分；而当升降基座13A移出反应舱12A时，压环26自动下落至该弯曲部252的顶端。
优选的，在每个反应舱的顶部设置有开盖机构，用于开启或关闭反应舱的顶部开口，以便于独立地对每个反应舱的内部零件进行维 护和保养。在本实施例中，如图2D所示，每个开盖机构包括上电极腔室221，其设置在反应舱的顶部，且在上电极腔室221与反应舱之间还设置有绝缘环，用以使二者电绝缘，该绝缘环可以采用陶瓷、玻璃等的绝缘材料制作。
优选的，开盖机构还包括开盖驱动装置19，用于驱动上电极腔室221作翻转运动，即，使上电极腔室221扣合在反应舱的顶部，以关闭反应舱的顶部开口；或者自反应舱的顶部向外翻转，以开启反应舱的顶部开口。开盖驱动装置19可以采用气动或者液压的方式驱动。本发明对开盖驱动装置19的结构没有限制，只要其结构能够实现上述功能即可。另外，在实际应用中，也可以省去开盖驱动装置，而采用手动的方式驱动上电极腔室作翻转运动。
下面对上电极腔室221的结构进行详细描述。具体地，其包括设置在上电极腔室221的底部的靶材20，即，当上电极腔室221扣合在反应舱的顶部时，该靶材20位于工艺舱的内部。而且，上电极腔室221还包括设置在上电极腔室221内，且位于靶材20的上方的磁控管222，以及用于驱动磁控管222相对于靶材表面作旋转运动的磁控管驱动机构。
在本实施例中，上述磁控管驱动机构的结构具体为：其包括旋转传动机构、磁控管旋转电机225和环形减速机(图中未示出)。其中，旋转传动机构由大同步带轮224、小同步带轮227和同步带226组成，用以采用同步带的方式传递旋转动力；磁控管旋转电机225用于通过该旋转传动机构驱动磁控管222相对于靶材20表面作旋转运动；换向减速机用于降低磁控管旋转电机225的转速。当然，在实际应用中，还可以采用其他任意结构的磁控管驱动机构，只要其能够驱动磁控管相对于靶材表面旋转即可。
需要说明的是，在本实施例中，反应舱的数量为四个，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，反应舱的数量还可以为两个、三个或者五个以上。
还需要说明的是，在本实施例中，承载位均用于承载晶片，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，承载位还可以具有其他功能， 例如用于放置遮挡盘(Disk)等等。
实施例二
本实施例与上述实施例一相比，其区别仅在于：晶片传输装置的结构不同。由于本实施例提供的工艺腔室的其他结构和功能在上述实施例一中已有了详细描述，在此不再赘述。下面仅对本实施例提供的晶片传输装置的结构进行详细描述。
具体地，图4A为本发明实施例二提供的工艺腔室的内部结构的立体图。图4B为本发明实施例二提供的工艺腔室的内部结构的俯视图。请一并参阅图4A和图4B，晶片传输装置包括机械手31、升降基座13和顶针装置15。其中，升降基座13的数量与反应舱的数量相对应，该升降基座13的结构和功能与上述实施例一中的升降基座相同，即：升降基座的数量与反应舱的数量相对应，且升降基座一一对应地设置在反应舱的下方；通过使每个升降基座作升降运动，可以使其上升至与之相对应的反应舱内或者自与之相对应的反应舱内下降至反应舱下方。
顶针装置15可作升降运动地设置在工艺腔室10内与传片口11相对的位置处，该顶针装置15的结构与上述实施例一中的顶针装置相同，即：包括至少三个顶针151和用于驱动至少三个顶针同步作升降运动的顶针提升机构152。当需要向工艺腔室10内装载晶片16时，工艺腔室10之外的机械手经由传片口11移入工艺腔室10内；顶针提升机构152驱动至少三个顶针151上升，以托起晶片16；然后工艺腔室10之外的机械手移出工艺腔室10。
机械手31用于在顶针装置15与任意一个升降基座13之间，以及在任意两个升降基座13之间传递晶片。具体地，如图4B所示，机械手31可旋转地设置在工艺腔室10内的中心位置处，且位于工艺舱与处于预设的最低位置时的升降基座13之间，容易理解，升降基座13在处于该最低位置时，进行装载或卸载晶片16。在本实施例中，机械手31采用晶片承载部、三个连杆和使三者依次可在水平面内相对旋转的两个旋转副构成，从而机械手31可在水平面内伸缩。另外，机械手31还可以沿竖直方向作升降运动。由此，机械手31通过将在 水平面作旋转运动、伸缩运动以及在竖直方向作升降运动相结合，而实现将未加工的晶片传输至反应舱内；以及，针对进行不同的工序的各个反应舱，晶片在其中一个反应舱内完成当前工序之后，可以借助机械手31将该晶片自当前工序所对应的升降基座13传输至下一工序所对应的升降基座13。
此外，为了配合机械手31能够自每个升降基座31取片或放片，在每个升降基座13上还设置有晶片托架，该晶片托架包括一个支撑环322和至少三个支撑针321，其中，支撑环322环绕设置在升降基座13的外围，且在升降基座13作升降运动时相对其固定不动，即，支撑环322不随升降基座13上升或下降；至少三个支撑针321固定在支撑环322上，且沿升降基座13的周向均匀分布，并且至少三个支撑针321的顶端高度在升降基座13处于预设的最低位置时，高于升降基座13的上表面高度，且至少三个支撑针321的顶端高度高于机械手31的晶片承载部高度。
在机械手31自任意一个升降基座31放片时，此时该升降基座13位于预设的最低位置；承载有晶片16的机械手31通过在水平面内做伸缩运动和旋转运动，以使其晶片承载部移动至位于该升降基座31处的至少三个支撑针321的顶端上方；机械手31下降，以使晶片16自该晶片承载部被传递至至少三个支撑针321上；然后，升降基座31上升，以使该晶片16自至少三个支撑针321被传递至该升降基座16上，从而完成机械手31向任意一个升降基座31的放片动作。
在机械手31自任意一个升降基座31取片时，此时承载有晶片16的该升降基座13下降至预设的最低位置，并在下降过程中将晶片16传递至至少三个支撑针321的顶端；机械手31通过在水平面内做伸缩运动和旋转运动，以使其晶片承载部移动至置于该支撑针321顶端上的晶片16的下方；机械手31上升，以使晶片16自至少三个支撑针321被传递至晶片承载部上，从而完成机械手31向任意一个升降基座31的取片动作。
由此可知，本实施例中的晶片传输装置通过在工艺腔室内设置机械手31，可以代替上述实施例一中的旋转基盘和顶针装置，来至 少实现下述传输动作，即：同时或先后将晶片传输至各个反应舱内；或者，也可以选择性地将晶片传输至所有反应舱中的至少一个反应舱内；以及在各个反应舱之间传输晶片。
上述机械手31不仅可以更灵活地传输晶片，而且在各个反应舱进行不同的工序，且该工序所花费的工艺时间不同的情况下，还可以先将提前完成工序的晶片自传片口11移出工艺腔室10，而无需等待所有晶片完成工序之后再移出工艺腔室10，从而不仅可以提高工艺效率，而且还可以进一步提高工艺的灵活性。
需要说明的是，机械手31的结构并不局限于本发明上述实施例中的机械手结构，在实际应用中，还可以采用其他任意结构的机械手，只要其能够实现在顶针装置与任意一个升降基座之间，以及在任意两个升降基座之间传递晶片即可。
还需要说明的是，在本实施例中，借助顶针装置15分别与工艺腔室10之外的机械手和工艺腔室10之内的机械手31相配合，而实现将晶片在工艺腔室10之外的机械手和工艺腔室10之内的机械手31之间传递，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以省去顶针装置15，即，工艺腔室10之外的机械手和工艺腔室10之内的机械手直接进行晶片传递的动作，在这种情况下，可根据具体情况对工艺腔室10之内的机械手的结构进行适应性设计。
作为另一个技术方案，图5A为本发明实施例提供的半导体加工设备的结构示意图。请参阅图5A，半导体加工设备包括工艺腔室66、去气腔室64、预清洗腔室65和传输腔室63。其中，工艺腔室66用于对晶片进行加工；去气腔室64用于去除晶片上的水汽；预清洗腔室65用于去除晶片表面上的残余物；传输腔室63分别与工艺腔室66、去气腔室64和预清洗腔室65连接，且在其内部设置有机械手631，用以将晶片分别传输至各个腔室内。
在本实施例中，工艺腔室66的数量为一个，且该工艺腔室66采用了本发明各个实施例提供的上述工艺腔室，具体地，在工艺腔室66内具有四个反应舱(661A-661D)，用以同时对晶片进行加工。
在本实施例中，半导体加工设备还包括两个装载台62，用于分 别承载未加工的晶片和已完成加工的晶片；并且，传输腔室63分别与两个装载台62连接，用以自其中一个装载台62上取出未加工的晶片，以及将完成加工的晶片传输至其中另一个承载台62上。
在本实施例中，由于半导体加工设备具有四个功能模块，即：工艺腔室66、去气腔室64、预清洗腔室65和装载台62，因而可以将传输腔室63设计为四方体，且该四方体的四个侧面一一对应地与四个功能模块对接。由此可知，在不增加工艺腔室66的数量，即，不增加功能模块的数量的前提下，即使反应舱的数量增加或减少，也不会影响工艺腔室66与传输腔室63的对接(在传输腔室63周围的空间允许的条件下)，从而若仅通过增加反应舱的数量来增加同时进行加工的工序数量，则无需重新设计传输腔室63的结构，进而可以降低设备的制造成本。
需要说明的是，在本实施例中，工艺腔室66的数量为一个，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，工艺腔室的数量还可以设置为两个以上。而且，多个工艺腔室沿传输腔室的周向分布。例如，如图5B所示，该半导体加工设备具有两个工艺腔室(711，712)，即，在图5A所示的半导体加工设备的基础上增加了一个工艺腔室，而其余功能模块相同。在这种情况下，由于功能模块的数量增加至五个，则可以将传输腔室63设计为五方体，且该五方体的五个侧面一一对应地与五个功能模块对接。
在实际应用中，半导体加工设备可以包括物理气相沉积设备。
本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明上述各个实施例提供的工艺腔室，可以利用至少两个反应舱同时进行两道以上的工序，从而无需增加工艺腔室的数量，也就无需重新设计传输腔室的结构，进而可以降低设备的制造成本。此外，由于至少两个反应舱沿工艺腔室的周向均匀分布，这与现有技术相比，可以使工艺腔室的整体结构更紧凑、占地空间更小。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做 出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种工艺腔室，其特征在于，包括至少两个反应舱、相互独立的至少两套进气系统和晶片传输装置，其中，
所述至少两个反应舱设置在所述工艺腔室的内部，且沿其周向均匀分布，每个反应舱内构成独立的工艺环境；
所述进气系统一一对应地向所述反应舱输送工艺气体；
所述晶片传输装置用于将晶片传输至所述反应舱内；
所述晶片传输装置包括升降基座，所述升降基座一一对应地设置在所述反应舱的下方；每个所述升降基座能够上升至与之相对应的所述反应舱内封闭所述反应舱。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述晶片传输装置还包括旋转基盘和顶针装置，其中
所述旋转基盘设置在所述至少两个反应舱的下方，且在所述旋转基盘上设置有多个用于承载晶片的承载位，所述多个承载位沿所述旋转基盘的周向均匀分布，所述旋转基盘通过作旋转运动，而使各个反应舱的下方均对应一个所述承载位，在所述旋转基盘上，且位于每个承载位所在位置处设置有通孔；
每个升降基座通过作升降运动，而贯穿与之相对应的承载位，或者下降至所述旋转基盘下方；
在所述工艺腔室的侧壁上设置有传片口，用以供晶片移入或移出所述工艺腔室；所述顶针装置设置在所述工艺腔室内与所述传片口相对的位置处；所述顶针装置通过作升降运动，而使其顶端贯穿所述承载位，并到达高于或低于所述旋转基盘的位置。
3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述承载位的数量与所述反应舱的数量相等，或是所述反应舱数量的整数倍。
4.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述晶片传输装置还包括机械手，
所述升降基座的数量与所述反应舱的数量相对应，所述升降基座能够移出与之相对应的所述反应舱；
所述机械手用于将晶片传递至所述升降基座上。
5.根据权利要求4所述的工艺腔室，其特征在于，在所述工艺腔室的侧壁上设置有传片口，用以供晶片移入或移出所述工艺腔室；
所述晶片传输装置还包括顶针装置，所述顶针装置可作升降运动地设置在所述工艺腔室内与所述传片口相对的位置处；
所述机械手用于在所述顶针装置与任意一个升降基座之间，以及在任意两个升降基座之间传递晶片。
6.根据权利要求4或5所述的工艺腔室，其特征在于，在每个升降基座上还设置有晶片托架，所述晶片托架包括一个支撑环和至少三个支撑针，其中，
所述支撑环环绕设置在所述升降基座的外围，且在所述升降基座作升降运动时相对其固定不动；
所述至少三个支撑针固定在所述支撑环上，且沿所述升降基座的周向均匀分布，并且所述至少三个支撑针的顶端高度在所述升降基座处于预设的最低位置时，高于所述升降基座的上表面高度。
7.根据权利要求2或4所述的工艺腔室，其特征在于，所述反应舱设置有匀流腔，所述匀流腔与所述进气系统连接，并且
所述匀流腔具有多个出气口，且沿所述匀流腔的周向均匀分布，用以将所述匀流腔内的工艺气体输送至所述反应舱内。
8.根据权利要求7所述的工艺腔室，其特征在于，在所述反应舱内还设置有衬环组件，所述衬环组件包括上环体和下环体，所述上环体位于所述下环体的内侧，且在二者之间具有环形间隙；
在所述反应舱的侧壁内部形成有沿其周向环绕的环形通道，所述环形通道用作所述匀流腔；
在所述反应舱的内侧壁上，且沿其周向均匀分布有多个用作所述出气口的径向通孔，所述径向通孔分别与所述环形通道和所述环形间隙连通。
9.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，各个所述升降基座同时上升至各个所述反应舱内；
选择性地使其中至少一个所述反应舱工作；
待各个工作的工艺舱均完成各自的工序之后，使各个所述升降基座同时下降至所述旋转基盘的下方。
10.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述晶片传输装置还包括归零传感器感应片、定位传感器感应片、归零传感器和定位传感器，其中，
所述归零传感器感应片设置在所述旋转基盘的外周壁上，且位于与预设的原点位置相对应的位置处；
所述归零传感器用于在所述旋转基盘旋转时，通过识别所述归零感应片而检测所述旋转基盘的原点位置；
所述定位传感器感应片的数量与所述承载位的数量相对应，所述定位传感器感应片设置在所述旋转基盘的外周壁上，且位于与所述承载位一一对应的位置处；
所述定位传感器用于在旋转基盘旋转时，通过识别各个定位传感器感应片而检测各个承载位的位置。
11.根据权利要求8所述的工艺腔室，其特征在于，在所述反应舱内还设置有压环，所述压环用于在所述升降基座上升至所述反应舱内时，利用自身重力将晶片固定在所述升降基座上；并且，
所述下环体还用于在所述升降基座移出所述反应舱时，支撑所述压环。
12.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，在所述反应舱的顶部设置有开盖机构，用于开启或关闭所述反应舱的顶部开口。
13.根据权利要求12所述的工艺腔室，其特征在于，所述开盖机构包括上电极腔室，所述上电极腔室，包括：
设置在所述上电极腔室的底部的靶材；
设置在所述上电极腔室内，且位于所述靶材的上方的磁控管；以及
用于驱动所述磁控管相对于所述靶材表面作旋转运动的磁控管驱动机构。
14.根据权利要求13所述的工艺腔室，其特征在于，所述磁控管驱动机构包括：
具有大同步带轮、小同步带轮和同步带的旋转传动机构；
磁控管旋转电机，用于通过所述旋转传动机构驱动所述磁控管相对于所述靶材表面作旋转运动；
换向减速机，用于降低所述磁控管旋转电机的转速。
15.根据权利要求2或4所述的工艺腔室，其特征在于，所述晶片传输装置还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构的数量与升降基座的数量相对应，用于一一对应地驱动所述升降基座作升降运动。
16.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述通孔的直径小于所述晶片的直径；或者，所述通孔的直径大于或等于所述晶片的直径，且在每个通孔内设置有支撑部，用以支撑位于所述通孔内的晶片。
17.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述晶片传输装置还包括旋转驱动机构，用于驱动所述旋转基盘作旋转运动；
所述旋转驱动机构包括：
磁流体轴承，其设置在所述工艺腔室内的中心位置处，并与所述旋转基盘连接；
旋转电机，用于通过所述磁流体轴承驱动所述旋转基盘围绕所述工艺腔室的中心旋转。
18.一种半导体加工设备，包括：工艺腔室，用于对晶片进行加工；去气腔室，用于去除晶片上的水汽；预清洗腔室，用于去除晶片表面上的残余物；传输腔室，其分别与所述工艺腔室、所述去气腔室和所述预清洗腔室连接，且在其内部设置有机械手，用以将晶片分别传输至各个腔室内；其特征在于，所述工艺腔室采用权利要求1-17任意一项所述的工艺腔室。
19.根据权利要求18所述的半导体加工设备，其特征在于，所述工艺腔室的数量为一个或者多个，且所述多个工艺腔室沿所述传输腔室的周向分布。
20.根据权利要求18所述的半导体加工设备，其特征在于，所述半导体加工设备包括物理气相沉积设备。
CN201410432414.1A 2013-12-29 2014-08-28 工艺腔室以及半导体加工设备 Active CN104752275B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410432414.1A CN104752275B (zh) 2013-12-29 2014-08-28 工艺腔室以及半导体加工设备
TW103145699A TWI606542B (zh) 2013-12-29 2014-12-26 Process chamber and semiconductor processing apparatus
KR1020167016607A KR101919674B1 (ko) 2013-12-29 2014-12-29 프로세스 챔버 및 반도체 가공 장비
PCT/CN2014/095339 WO2015096820A1 (zh) 2013-12-29 2014-12-29 工艺腔室以及半导体加工设备

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013107375314 2013-12-29
CN201310737531 2013-12-29
CN201410432414.1A CN104752275B (zh) 2013-12-29 2014-08-28 工艺腔室以及半导体加工设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104752275A CN104752275A (zh) 2015-07-01
CN104752275B true CN104752275B (zh) 2018-01-09

Family

ID=53477599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410432414.1A Active CN104752275B (zh) 2013-12-29 2014-08-28 工艺腔室以及半导体加工设备

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101919674B1 (zh)
CN (1) CN104752275B (zh)
TW (1) TWI606542B (zh)
WO (1) WO2015096820A1 (zh)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106702336B (zh) * 2015-11-16 2019-02-19 北京北方华创微电子装备有限公司 磁控管的安装机构及磁控溅射设备
CN105483638B (zh) * 2015-12-16 2018-08-10 昆山国显光电有限公司 一种蒸镀设备的定位装置
CN108091587B (zh) * 2016-11-21 2021-01-29 北京北方华创微电子装备有限公司 一种工艺腔室及半导体装置
CN108728791B (zh) * 2017-04-25 2020-03-27 北京北方华创微电子装备有限公司 一种进气机构及其进气方法和半导体处理设备
CN108179396B (zh) * 2018-01-09 2020-07-28 温州职业技术学院 环形循环连续式真空镀膜装置
CN108277471A (zh) * 2018-01-09 2018-07-13 温州职业技术学院 立式周向循环连续式气相沉积设备
CN108735580B (zh) * 2018-06-05 2020-12-01 钟祥市创林机电技术有限公司 一种半导体芯片生产用物理气相沉积装置
TWI696224B (zh) * 2018-10-08 2020-06-11 馗鼎奈米科技股份有限公司 真空製程設備與真空製程方法
CN111627849B (zh) * 2019-02-27 2023-10-13 北京北方华创微电子装备有限公司 翻转装置及装卸腔室
CN111850475B (zh) * 2019-04-28 2024-03-22 紫石能源有限公司 翻转装置和真空镀膜设备
CN111968938A (zh) * 2019-05-20 2020-11-20 北京北方华创微电子装备有限公司 承载装置和工艺腔室
CN110993550B (zh) * 2019-12-25 2022-12-09 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体热处理设备
WO2021138132A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-08 Tokyo Electron Limited High-throughput multi-stage manufacturing platform and method for processing a plurality of substrates
CN111501000B (zh) * 2020-04-26 2022-11-25 北京北方华创微电子装备有限公司 承载装置及工艺腔室
CN111519159B (zh) * 2020-04-30 2021-06-04 绍兴市宇德塑料制品有限公司 一种多适用规格的塑料制品真空镀膜设备
CN111850517B (zh) * 2020-06-30 2022-10-21 北京北方华创微电子装备有限公司 下电极组件及工艺腔室
CN111933549B (zh) * 2020-07-28 2023-12-22 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体加工设备及检测滑片的方法
CN111785823B (zh) * 2020-08-06 2021-11-23 湘能华磊光电股份有限公司 一种先进的led晶粒分选及倒膜装置
CN112359343B (zh) * 2020-09-29 2022-11-25 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备的进气装置及半导体工艺设备
CN112349648B (zh) * 2020-10-26 2023-12-22 北京北方华创微电子装备有限公司 升降针机构及半导体工艺设备
CN112647052B (zh) * 2020-12-17 2022-11-11 凯盛科技股份有限公司蚌埠华益分公司 一种进口过渡真空腔体和磁控溅射镀膜生产线
CN113432038B (zh) * 2021-06-10 2023-01-17 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体工艺设备及其供气组件
CN115692301B (zh) * 2021-07-29 2023-11-14 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室和晶圆加工方法
CN115938972A (zh) * 2021-08-18 2023-04-07 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体腔室及半导体工艺设备
CN113881931A (zh) * 2021-10-11 2022-01-04 湘潭大学 一种cvd装置及其分散进气方法
CN113972154A (zh) * 2021-10-20 2022-01-25 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室、半导体工艺设备和半导体工艺方法
CN116960050A (zh) * 2022-04-20 2023-10-27 江苏鲁汶仪器股份有限公司 一种晶圆载台装置
CN114855271A (zh) * 2022-04-22 2022-08-05 浙江求是半导体设备有限公司 外延生长装置
CN114843212B (zh) * 2022-04-29 2023-01-24 浙江晶睿电子科技有限公司 一种多功能用半导体腔式处理设备
CN114768578B (zh) * 2022-05-20 2023-08-18 北京北方华创微电子装备有限公司 混气装置及半导体工艺设备
CN114823426B (zh) * 2022-05-26 2023-04-14 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备
CN115354276B (zh) * 2022-07-18 2024-04-26 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种用于刻蚀及溅射的工件台
CN116936420B (zh) * 2023-09-13 2023-11-21 明德润和机械制造(天津)有限公司 一种显示面板类半导体生产用物理气相沉积装置
CN117535644B (zh) * 2023-12-07 2024-06-25 合肥致真精密设备有限公司 一种薄膜制备装置和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827789B2 (en) * 2002-07-01 2004-12-07 Semigear, Inc. Isolation chamber arrangement for serial processing of semiconductor wafers for the electronic industry
CN102154628A (zh) * 2004-08-02 2011-08-17 维高仪器股份有限公司 用于化学气相沉积反应器的多气体分配喷射器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845734B2 (en) * 2002-04-11 2005-01-25 Micron Technology, Inc. Deposition apparatuses configured for utilizing phased microwave radiation
CN100362620C (zh) * 2005-08-11 2008-01-16 中微半导体设备(上海)有限公司 半导体工艺件装卸装置及其装载和卸载方法
US20080099451A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Richard Lewington Workpiece rotation apparatus for a plasma reactor system
KR101000086B1 (ko) * 2008-08-19 2010-12-09 엘아이지에이디피 주식회사 기판 처리용 클러스터 장치 및 클러스터 장치의 기판 처리 방법
JP2010239115A (ja) * 2009-03-10 2010-10-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
US8216379B2 (en) * 2009-04-23 2012-07-10 Applied Materials, Inc. Non-circular substrate holders
JP5905476B2 (ja) * 2010-10-19 2016-04-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｎａｎｏｃｕｒｅｕｖチャンバ用の石英シャワーヘッド
CN103887137B (zh) * 2012-12-21 2016-08-31 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室及具有其的等离子体设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827789B2 (en) * 2002-07-01 2004-12-07 Semigear, Inc. Isolation chamber arrangement for serial processing of semiconductor wafers for the electronic industry
CN102154628A (zh) * 2004-08-02 2011-08-17 维高仪器股份有限公司 用于化学气相沉积反应器的多气体分配喷射器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104752275A (zh) 2015-07-01
TWI606542B (zh) 2017-11-21
KR20160088427A (ko) 2016-07-25
KR101919674B1 (ko) 2019-02-08
WO2015096820A1 (zh) 2015-07-02
TW201526148A (zh) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104752275B (zh) 工艺腔室以及半导体加工设备
CN104752274B (zh) 工艺腔室以及半导体加工设备
CN104233226B (zh) 一种原子层沉积设备
US20050220576A1 (en) Substrate manufacturing apparatus and substrate transfer module used therein
TWI446477B (zh) 傳輸及處理基板用裝置及方法
WO2012098871A1 (ja) 真空処理装置
CN102110633B (zh) 具有z向运动和铰接臂的线性运动真空机械手
JP2000216212A (ja) 基板処理装置
US20150243490A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN102110634B (zh) 可旋转加热的吸附装置
JP2013143513A (ja) 真空処理装置
CN111696882B (zh) 腔室及半导体加工设备
US11117265B2 (en) Robot for simultaneous substrate transfer
WO2010008929A1 (en) Work-piece transfer systems and methods
CN107958864A (zh) 基板处理装置及基板处理方法
CN110062816A (zh) 用于半导体处理的晶片定位基座的垫升高机制
CN110875167B (zh) 冷却腔室及半导体加工设备
JP2009071180A (ja) 基板を搬送及び処理する装置並びに方法
JP5388279B2 (ja) 基板搬送処理装置及び方法
CN104752291A (zh) 一种传输装置及等离子体加工设备
TWI488247B (zh) 輸送及處理基板之裝置與方法
JP3592694B2 (ja) 半導体製造装置及び半導体製造装置に於けるウェーハ移載方法及び半導体素子の製造方法
JP2001068426A (ja) 半導体製造装置及び半導体製造装置に於けるウェーハ移載方法
CN113174589A (zh) 一种模块化旋转式空间原子层沉积系统
TW200915464A (en) Compact substrate transport system with fast swap robot

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 100176 No. 8 Wenchang Avenue, Beijing economic and Technological Development Zone

Applicant after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd

Address before: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Wenchang Road, No. 8, No.

Applicant before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant