CN109786304B - 一种用于晶圆处理设备的装载室 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域，具体涉及一种用于晶圆处理设备的装载室，所述装载腔体组合包括装载腔本体、一个或复数个腔体加热器，所述装载腔本体为一体式加工成型，利用中间隔离板，被分割成四个腔室，上部两个腔室和下部两个腔室又进一步的通过出气通道而串联；所述腔体加热器与装载腔本体耦接，可根据具体的腔体热分布调整腔体加热器的位置。本发明的装载室具有可被加热的功能，可有效阻止液体反应源的残余部分，在腔壁内侧的冷凝现象，杜绝因此而产生的影响晶圆加工质量的颗粒；还可有效阻止热量的散失，节约能源；防止操作人员的热伤害等优点。

Description

一种用于晶圆处理设备的装载室

技术领域

本发明属于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域，具体涉及一种用于晶圆处理设备的装载室。

背景技术

半导体镀膜设备在进行沉积反应时，需要使晶圆达到一定的温度，才能沉积出质量符合要求的薄膜。现有半导体镀膜设备大都使晶圆进入反应腔体后停留一段时间，并在停留时通过加热装置或等离子体轰击等方式使晶圆达到沉积反应所需的温度。但是，如停留加热时间短，晶圆未完全达到反应所需温度，则会影响成膜质量；如停留加热时间过长，则降低生产效率，影响产能，增加成本。在现有技术中，公开了一种采用基板支撑件中包含加热器组件，是在装载腔室内增加晶圆加热装置，通常加热装置较重且安装在装载腔室的下方，在组装和设备清洁、维修时，劳动强度过大，或者需要特殊的拆装设备。

为了获得不同材料的薄膜，有时参与沉积反应的源为液态源，这类液态源在特定的气压和温度下，可呈气态。而装载腔室通常会工作在常温常压下，这样一方面会有部分未反应完全的液态源扩散至装载腔室内，另一方面沉积薄膜表面也会有少量的液态源释放出，残余的液态源在常温常压下在装置腔室内壁上会发生冷凝，累积的冷凝液态源有会掉落在处理后的晶圆表面造成缺陷。解决此问题，可利用不同液态源的化学性质，通过改变装载腔室内温度，来保证液态源不会在装载腔室内冷凝。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于晶圆处理设备的装载室；

一种用于晶圆处理设备的装载室，用于实现真空环境和大气环境的过渡，包括装载腔体组合、前端隔离阀门、后端隔离阀门，所述装载腔体组合包括装载腔本体、一个或复数个腔体加热器，所述装载腔本体为一体式加工成型，利用中间隔离板，被分割成四个腔室，上部两个腔室和下部两个腔室又进一步的通过出气通道而串联；所述腔体加热器与装载腔本体耦接，可根据具体的腔体热分布调整腔体加热器的位置。

所述装载腔体组合还包括晶圆加热器，其位于下层腔内，固定在下层支撑板上，用于加热晶圆。

所述装载腔体组合还包括下层支撑件升降系统，所述支撑件升降系统包含升降气缸，支撑件基座和复数个晶圆支撑件。

所述装载腔本体还包括上层进气口，上层出气口，下层进气口和下层出气口，上层进气口和下层进气口设计在腔壁外侧，上层出气口和下层出气口设计在腔壁的内侧。

所述装载腔本体结构分为上层盖板安装槽，上层腔体区域，中心板安装槽，下层腔体区域，以及下层支撑板安装槽，所述上层盖板安装槽，上层腔体区域，中心板安装槽，下层腔体区域，从上之下，呈阶梯状，直径尺寸递减，晶圆加热器直径尺寸小于层腔体区域。

所述装载腔本体的外壁使用保温板包附。

所述保温板为低导热系数材料，导热系数小于0.5W/(m·K)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

装载腔本体具有可被加热的功能，可有效阻止液体反应源的残余部分，在腔壁内侧的冷凝现象，杜绝因此而产生的影响晶圆加工质量的颗粒；

双层装载腔设计，上下层之间设计成可拆卸的隔离板，在进行装载腔室安装和维修时，方便位于下层的晶圆加热器的拆卸，可从上测将晶圆加热器拆下，大大的降低人的劳动强度和劳动时间；

进气口设计在腔壁外侧，出气口设计在腔壁的内侧，控制气体的流动方向始终保持在一个方向，减少气流的紊乱，从而减少颗粒的扰动，提高晶圆的加工质量；

装载腔外壁使用保温板包附，可有效阻止热量的散失，起到节约能源的作用；同时保温板外壁温度远远低于装载腔温度，可以防止操作人员的热伤害。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种用于晶圆处理设备的整体结构示意图；

图2是本发明所述装载室的结构示意图；

图3是本发明所述装载室腔体组合的结构示意图；

图4是本发明所述装载腔本体的结构示意图；

图5是本发明所述支撑件升降系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种用于晶圆处理设备的装载室，用于实现真空环境和大气环境的过渡，所述装载室1位于大气传输装置2和真空传输装置3之间；如图2所示装载室1包括装载腔体组合11，前端真空门12，后端真空门13，以及进气源和抽气泵；

如图3所示，装载腔体组合11，进一步包括装载腔本体14，保温板15，上层盖板16，中间隔离板17，下层支撑板18，上层晶圆支架19，下层支撑件升降系统20，腔体加热器21和晶圆加热器22；

装载腔本体14为一体式加工成型，利用中间隔离板17，被分割成四个腔室，上部两个腔室23和下部两个腔室24又进一步的通过出气通道而串联；

如图4所示，装载腔本体14结构分为上层盖板安装槽25，上层腔体区域26，中心板安装槽27，下层腔体区域28，以及下层支撑板安装槽29，所述上层盖板安装槽25，上层腔体区域26，中心板安装槽27，下层腔体区域28，从上之下，呈阶梯状，直径尺寸递减，晶圆加热器22直径尺寸小于层腔体区域；用于能够实现从装载腔14上部安装或者拆卸晶圆加热器22，晶圆加热器22直径尺寸小于层腔体区域；

如图3所示，装载腔本体14，进一步包括上层进气口28，上层出气口29，下层进气口30和下层出气口31，上层进气口28和下层进气口31设计在腔壁外侧，上层出气口29和下层出气口31设计在腔壁的内侧；

所述的腔体加热器21与装载腔本体14耦接，每个装载腔体组合包含一个或复数个腔体加热器21，可根据具体的腔体热分布调整腔体加热器21的位置；

所述的晶圆加热器22，位置下层腔24内，固定在下层支撑板18上，用于加热晶圆32；

如图5所示，所述的下层支撑件升降系统20，进一步包含升降气缸33，支撑件基座34，和复数个晶圆支撑件35；

所述的外部保温板15为低导热系数材料，导热系数小于0.5W/(m·K)，如聚醚醚酮(PEEK)。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于晶圆处理设备的装载室，用于实现真空环境和大气环境的过渡，包括装载腔体组合、前端隔离阀门、后端隔离阀门，其特征在于，所述装载腔体组合包括装载腔本体、一个或复数个腔体加热器，所述装载腔本体为一体式加工成型，利用中间隔离板，被分割成四个腔室，上部两个腔室和下部两个腔室又进一步的通过出气通道而串联；所述腔体加热器与装载腔本体耦接，可根据具体的腔体热分布调整腔体加热器的位置；

所述装载腔体组合还包括晶圆加热器，其位于下层腔内，固定在下层支撑板上，用于加热晶圆；

所述装载腔本体还包括上层进气口，上层出气口，下层进气口和下层出气口，上层进气口和下层进气口设计在腔壁外侧，上层出气口和下层出气口设计在腔壁的内侧；

所述上下层之间的隔离板为可拆卸；

所述装载腔本体结构分为上层盖板安装槽，上层腔体区域，中心板安装槽，下层腔体区域，以及下层支撑板安装槽，所述上层盖板安装槽，上层腔体区域，中心板安装槽，下层腔体区域，从上至下，呈阶梯状，直径尺寸递减，晶圆加热器直径尺寸小于层腔体区域。

2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆处理设备的装载室，其特征在于，所述装载腔体组合还包括下层支撑件升降系统，所述支撑件升降系统包含升降气缸，支撑件基座和复数个晶圆支撑件。

3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆处理设备的装载室，其特征在于，所述装载腔本体的外壁使用保温板包附。

4.根据权利要求3所述的一种用于晶圆处理设备的装载室，其特征在于，所述保温板为低导热系数材料，导热系数小于0.5W/(m·K)。

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