CN109920717A - 晶圆处理装置 - Google Patents

Abstract

一种晶圆处理装置，包含反应腔体、晶圆承载台和喷淋板，其中反应腔体具有顶部与底部，反应腔体包含环型内壁与外壁，顶部、底部和环型内壁定义一反应腔室，环型内壁和外壁之间具有环型抽气通道，环型内壁具有复数个狭缝，每一狭缝具有复数个方向片段，复数方向片段定义一排气路径，排气路径的长度大于环型内壁的厚度；喷淋板与晶圆承载台相对并定义一反应区域。

Description

晶圆处理装置

技术领域

本发明是有关于一种涉及半导体制程设备的晶圆处理装置，特别是涉及一种具有复数个狭缝的环型内壁的反应腔体的晶圆处理装置。

背景技术

在半导体制程设备中，将晶圆以机械手臂送入反应腔体内后进行处理加工。进行晶圆处理加工时需要在真空压力下进行，反应腔体的环型内壁上具有孔洞，以将反应气体排出至排气区域使得反应腔体达到真空环境。

为了将反应气体排出及屏蔽等离子体泄漏的情形，将等离子体反应区域和排气区域之间的泵送端口(pumping port)的直径缩小，虽然可以获得相同的流动截面和屏蔽等离子体泄漏，但是变得容易有副产物堵塞在大量的小孔中。

发明内容

鉴于此，本发明揭露为一种经过改良的晶圆处理装置。

根据本发明揭露的一实施方式，一种晶圆处理装置，包含反应腔体、晶圆承载台和喷淋板，其中反应腔体具有顶部与底部，反应腔体包含环型内壁与外壁，顶部、底部和环型内壁定义一反应腔室，环型内壁和外壁之间具有环型抽气通道，环型内壁具有复数个狭缝，每一狭缝具有复数个方向片段，复数方向片段定义一排气路径，排气路径的长度大于环型内壁的厚度；喷淋板与晶圆承载台相对并定义一反应区域。

在一实施例中，环型内壁包含上部组件和下部组件，上部组件与下部组件彼此耦合。

在一实施例中，上部组件和下部组件其中之一具有复数个衔接部，以支撑上部组件并形成复数个狭缝。

在一实施例中，复数个狭缝的每一者具有第一方向片段、第二方向片段和第三方向片段，第一方向片段和第二方向片段彼此连接且相互垂直，第二方向片段和第三方向片段彼此连接且相互垂直。

在一实施例中，复数个狭缝的每一者具有第一方向片段、第二方向片段和第三方向片段，第一方向片段和第二方向片段彼此连接且两者之间具有小于90度之夹角，第二方向片段和第三方向片段彼此连接且两者之间具有小于90度之夹角。

在一实施例中，环型内壁的狭缝具有内部开口和外部开口，且内部开口和外部开口高度皆为0.5mm至2.0mm。

根据本发明揭露的另一实施方式，一种晶圆处理装置，包含反应腔体、晶圆承载台和喷淋板，其中反应腔体具有顶部与底部，反应腔体包含环型内壁与外壁，顶部、底部和环型内壁定义一反应腔室，环型内壁和外壁之间具有环型抽气通道，环型内壁具有复数个狭缝，每一狭缝具有靠近反应腔室的内部开口和靠近环型抽气通道的外部开口，且内部开口的高度小于外部开口高度，使内部开口和外部开口之间具有大于环型内壁厚度的排气路径；喷淋板与晶圆承载台相对并定义一反应区域。

在另一实施例中，环型内壁包含上部组件和下部组件，上部组件与下部组件彼此耦合。

在另一实施例中，上部组件和下部组件其中之一具有复数个衔接部，以支撑上部组件并形成复数个狭缝。

在另一实施例中，内部开口的高度最小为0.5mm，外部开口高度最大为2.0mm。

在本揭露的上述的实施例中，排气路径的长度大于环型内壁的厚度，以阻止等离子体泄漏，并且可以在将反应腔体内的气体抽至环形抽气通道时，更佳地抑制反应腔体的抽气速度和控制反应腔体的压力。

对于相关领域一般技术者而言这些与其他的观点与实施例在参考后续详细描述与伴随图示之后将变得明确。

附图说明

图中所示之结构大小比例并不限制本发明的实际实施例。

图1为一种根据本揭露一实施例之晶圆处理装置的侧视图；

图2为图1之晶圆处理装置的反应腔体部分构件剖面放大图；

图3为图2之一实施例之环型内壁的局部放大剖面图；

图4为图2之另一实施例之环型内壁的局部放大剖面图；

图5为图2之又一实施例之环型内壁的局部放大剖面图。

其中，

100 晶圆处理装置 D1 方向

D2 方向

D3 方向

10 反应腔体 D4 方向

101 顶部 D5 方向

102 底部 D6 方向

103 环型内壁 D7 方向

103a 上部组件 d1 长度

103b 下部组件 d2 长度

103c 衔接部 d3 长度

104 外壁 d4 长度

105 反应区域 d5 长度

106 环型抽气通道 d6 长度

20 晶圆承载台 d7 长度

30 喷淋板 h1 高度

h2 高度

h3 高度

h4 高度

h5 高度

h6 高度

T 厚度

θ 夹角

φ 夹角

具体实施方式

本发明提供一种用于晶圆处理设备的晶圆处理装置。晶圆处理装置中的反应腔体提供了具有复数个狭缝的环型内壁，以阻止等离子体泄漏，与更佳地抑制反应腔体的抽气速度和控制反应腔体的压力。

现在将参考本发明之伴随图式详细描述实施例。在该伴随图式中，相同及/或对应组件系以相同参考符号所表示。

在此将揭露各种实施例；然而，要了解到所揭露之实施例只用于作为可体现为各种形式之例证。此外，连接各种实施例所给予之每一范例都预期作为例示，而非用于限制。进一步的，该图式并不一定符合尺寸比例，某些特征系被放大以显示特定组件之细节(且该图式中所示之任何尺寸、材料与类似细节都预期仅为例示而非限制)。因此，在此揭露之特定结构与功能细节并不被解释做为限制，而只是用于教导相关领域技术人员实作所揭露之实施例的基础。

请参考图1及图2，显示本发明的一种晶圆处理装置100的侧视图。本发明晶圆处理装置100包含反应腔体10、晶圆承载台20和喷淋板30，其中反应腔体10具有顶部101与底部102，反应腔体10包含环型内壁103与外壁104，顶部101、底部102和环型内壁103定义一反应腔室，环型内壁103和外壁104之间具有环型抽气通道106，环型内壁103具有复数个狭缝107，每一狭缝107具有复数个方向片段，复数方向片段定义一排气路径，排气路径的长度大于环型内壁103的厚度T。晶圆承载台20与喷淋板30相对，并定义一反应区域105，且晶圆承载台20之上表面与喷淋板30之下表面平行。

图2显示图1之晶圆处理装置100的反应腔体10部分构件剖面放大图。如图2(a)所示，反应腔体10的环型内壁103包含上部组件103a和下部组件103b，上部组件103a与下部组件103b彼此耦合。在一实施例中，下部组件103b具有复数个衔接部103c，以支撑上部组件103a，并且在复数个衔接部103c之间形成复数个狭缝107。在另一实施例中，如图2(b)所示，上部组件103a具有复数个衔接部103c，以支撑上部组件103a，并且在复数个衔接部103c之间形成复数个狭缝107。上部组件103a与下部组件103b可以固定，也可以上下运动。上部组件103a与下部组件103b可以采用气缸或电机进行上下运动，进而可以控制狭缝107相对于晶圆的位置，另外可以透过修改衔接部103c的尺寸来决定狭缝107高度。

请参考图3，显示图2之一实施例之环型内壁103的局部放大剖面图。在本实施例中，每一狭缝107具有第一方向片段D1、第二方向片段D2和第三方向片段D3，第一方向片段D1和第二方向片D2段彼此连接且相互垂直(夹角θ为90度)，第二方向片段D2和第三方向片段D3彼此连接且相互垂直(夹角θ为90度)。在本实施例中，第一方向片段D1具有长度d1，第二方向片段D2具有长度d2，第三方向片段D3具有长度d3，长度d1、长度d2和长度d3的总和大于环型内壁103的厚度T。在本实施例中，每一狭缝107具有靠近反应腔室的内部开口和靠近环型抽气通道106的外部开口，内部开口之高度h1和外部开口之高度h2皆为0.5mm至2.0mm。

请参考图4，显示图2之另一实施例之环型内壁103的局部放大剖面图。在另一实施例中，每一狭缝107具有第一方向片段D4、第二方向片段D5和第三方向片段D6，第一方向片段D4和第二方向片段D5彼此连接且两者之间具有小于90度之夹角φ，第二方向片段D5和第三方向片段D6彼此连接且两者之间具有小于90度之夹角φ。在另一实施例中，第一方向片段D4具有长度d4，第二方向片段D5具有长度d5，第三方向片段D6具有长度d6，长度d4、长度d5和长度d6的总和大于环型内壁103的厚度T。在本实施例中，每一狭缝107具有靠近反应腔室的内部开口和靠近环型抽气通道106的外部开口，内部开口之高度h3和外部开口之高度h4皆为0.5mm至2.0mm。

请参考图5，图5显示图2之又一实施例之环型内壁103的局部放大剖面图。在又一实施例中，每一狭缝107具有靠近反应腔室的内部开口和靠近环型抽气通道106的外部开口，且内部开口的高度h5大于外部开口高度h6，内部开口之高度h5最小为0.5mm，外部开口之高度h6最大为2.0mm，内部开口和外部开口之间具有一排气路径，排气路径的长度d7大于环型内壁103的厚度T。

上述有关于狭缝的各方向片段可以不同的方向、数量和角度进行排列组合，透过排气路径的长度大于环型内壁的厚度，以阻止等离子体泄漏，并且可以在将反应腔体内的气体抽至环形抽气通道时，更佳地抑制反应腔体的抽气速度和控制反应腔体的压力。上述有关于狭缝的多个实施例并不用以限制本揭露。本揭露适用于所有生产薄膜的设备，例如化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)、等离子体化学气相沉积(remoteplasma-enhanced CVD，PECVD)、原子层化学气相沉积(atomic Layer Deposition，ALD)、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)和蚀刻等。

虽然已经以一或多个实施例描述本发明之晶圆处理装置，要了解到本发明揭露内容并不限制于所揭露的实施例。本发明于器涵盖在申请专利范围之精神与观点中所包含的各种修改与类似配置，应给予此观点最广泛的诠释，以包含所有之修改与类似结构。本发明揭露内容也包含下述申请专利范围中的所有任何实施例。

Claims (10)

1.一种晶圆处理装置，其特征在于，包含：

一反应腔体，具有一顶部与一底部，该反应腔体包含一环型内壁与一外壁，该顶部、该底部和该环型内壁定义一反应腔室，该环型内壁和该外壁之间具有一环型抽气通道，该环型内壁具有复数个狭缝，每一狭缝具有复数个方向片段，该等复数方向片段定义一排气路径，该排气路径的长度大于该环型内壁的厚度；

一晶圆承载台；以及

一喷淋板，与该晶圆承载台相对并定义一反应区域。

2.如权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该环型内壁包含一上部组件和一下部组件，该上部组件与该下部组件彼此耦合。

3.如权利要求2所述的晶圆处理装置，其特征在于，该上部组件和该下部组件其中之一具有复数个衔接部，以支撑该上部组件并形成该等复数个狭缝。

4.如权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该等复数个狭缝的每一者具有一第一方向片段、一第二方向片段和一第三方向片段，该第一方向片段和该第二方向片段彼此连接且相互垂直，该第二方向片段和该第三方向片段彼此连接且相互垂直。

5.如权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该等复数个狭缝的每一者具有一第一方向片段、一第二方向片段和一第三方向片段，该第一方向片段和该第二方向片段彼此连接且两者之间具有小于90度之一夹角，该第二方向片段和该第三方向片段彼此连接且两者之间具有小于90度之一夹角。

6.如权利要求1所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该环型内壁的该狭缝具有一内部开口和一外部开口，且该内部开口和该外部开口高度皆为0.5mm至2.0mm。

7.一种晶圆处理装置，包含：

一反应腔体，具有一顶部与一底部，该反应腔体包含一环型内壁与一外壁，该顶部、该底部和该环型内壁定义一反应腔室，该环型内壁和该外壁之间具有一环型抽气通道，该环型内壁具有复数个狭缝，每一狭缝具有靠近该反应腔室的一内部开口和靠近该环型抽气通道的一外部开口，且该内部开口的高度大于该外部开口高度，使该内部开口和该外部开口之间具有大于该环型内壁厚度的一排气路径；

一晶圆承载台；以及

一喷淋板，与该晶圆承载台相对且定义一反应区域。

8.如权利要求7所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该环型内壁包含一上部组件和一下部组件，该上部组件与该下部组件彼此耦合。

9.如权利要求8所述的晶圆处理装置，其特征在于，该上部组件和该下部组件其中之一具有复述个衔接部，以支撑该上部组件并形成该等复数个狭缝。

10.如权利要求7所述的晶圆处理装置，其特征在于，其中该内部开口的高度最小为0.5mm，该外部开口高度最大为2.0mm。