CN110538533A - 工艺腔室和半导体处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工艺腔室和半导体处理设备。包括：用于放置基片的腔室本体，以及用于对进入所述腔室本体内的工艺气体中的颗粒杂质进行过滤的过滤器，还包括磁性吸附件，所述磁性吸附件用于吸附进入所述腔室本体内的工艺气体中的金属颗粒杂质。外界的工艺气体在进入腔室本体内时，可以利用过滤器过滤掉该工艺气体中的绝大部分颗粒杂质，此外，借助磁性吸附件吸附工艺气体中的金属颗粒杂质，从而可以将过滤器无法过滤掉的微小金属颗粒进行吸附，使得进入到腔室本体内的工艺气体更洁净，进而可以提高基片的工艺质量。

Description

工艺腔室和半导体处理设备

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种工艺腔室和一种包括该工艺腔室的半导体处理设备。

背景技术

随着硅片制程技术的快速发展，晶圆制造企业对硅材料的质量提出了越来越高的要求。硅单晶中的非平衡少数载流子寿命(少子寿命)是一个被关注的表征材抖性能的重要物理参数。影响少子寿命的主要因素之一是金属沾污，附着于硅片表层的金属元素经过热处理从硅片的表层扩散到内部,行成有效的复合中心，大大促进与载流子的复合，使硅片的少子寿命降低，进而影响到半导体器件的性能和可靠性。降低硅片热处理时的金属沾污已成为研究立式炉设备重要课题之一。

相关技术中，为了降低硅片在工艺制程时被沾污，常常在硅片装载区的风循环系统中加装颗粒过滤器。但是，过滤器对于小于过滤器精度的微小颗粒无法过滤掉，这些微小颗粒随风循环时漂浮在硅片装载区，飘落在硅片表面产生颗粒污染，该微小颗粒主要是由运动机构摩擦产生，其主要成分是铁元素，在进行热处理时易与工艺腔室内氯化氢等工艺气体产生化学反应成为离子态扩散到硅片内部造成铁金属沾污。

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和一种包括该工艺腔室的半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种工艺腔室，包括：用于放置基片的腔室本体，以及用于对进入所述腔室本体内的工艺气体中的颗粒杂质进行过滤的过滤器，还包括磁性吸附件：

所述磁性吸附件用于吸附进入所述腔室本体内的工艺气体中的金属颗粒杂质。

可选地，所述磁性吸附件包括间隔设置的多层磁性吸附子层，并且，各层磁性吸附子层上均设置有若干个贯穿其厚度的排气孔。

可选地，相邻两层所述磁性吸附子层上的排气孔交错排列。

可选地，所述排气孔的直径为1mm～3mm，相邻所述排气孔的间距为3mm～9mm。

可选地，所述磁性吸附件为永磁体或电磁体。

可选地，所述磁性吸附件位于所述过滤器的入风口处或位于所述过滤器的出风口处。

可选地，还包括：

至少一个固定件，所述磁性吸附件通过所述固定件与所述过滤器连接或固定到所述腔室本体的内侧壁上。

可选地，所述固定件包括：

底壁，设置有贯穿其厚度的安装槽，紧固件通过所述安装槽将所述底壁与所述过滤器连接或固定到所述腔室本体的内侧壁上；

侧壁，自所述底壁的一端弯折延伸形成，所述侧壁与所述磁性吸附件抵接。

可选地，还包括：

冷凝器，与所述腔室本体连接，用于冷却所述工艺气体；

风道，连通所述冷凝器和所述过滤器或所述磁性吸附件；

风机，位于所述风道中，用于将冷却后的所述工艺气体送入所述腔室本体。

本发明的第二方面，提供了一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的工艺腔室。

本发明的工艺腔室和半导体处理设备。包括过滤器和磁性吸附件，这样，外界的工艺气体在进入腔室本体内时，可以利用过滤器过滤掉该工艺气体中的绝大部分颗粒杂质，此外，借助磁性吸附件吸附工艺气体中的金属颗粒杂质，从而可以将过滤器无法过滤掉的微小金属颗粒进行吸附，使得进入到腔室本体内的工艺气体更洁净，进而可以提高基片的工艺质量。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一实施例中工艺腔室的结构示意图；

图2为本发明一实施例中工艺腔室的局部示意图；

图3为本发明一实施例中磁性吸附件的结构示意图；

图4为本发明一实施例中固定件的结构示意图。

附图标记说明

100：工艺腔室；

110：腔室本体；

111：装载区；

120：过滤器；

130：磁性吸附件；

131：磁性吸附子层；

132：排气孔；

140：固定件；

141：底壁；

142：侧壁；

143：安装槽；

150：冷凝器；

160：风道；

170：风机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种工艺腔室100，该工艺腔室100包括腔室本体110和过滤器120。该腔室本体110内部可以设置有装载区111，用于放置基片。该过滤器120用于对进入腔室本体110内的工艺气体中的颗粒杂质进行过滤。

其中，工艺腔室100还包括磁性吸附件130。该磁性吸附件130用于吸附进入腔室本体110内的工艺气体中的金属颗粒杂质(例如，铁颗粒杂质等)。

这样，外界的工艺气体在进入腔室本体110内时，可以利用过滤器120过滤掉该工艺气体中的绝大部分颗粒杂质，此外，借助磁性吸附件130吸附工艺气体中的金属颗粒杂质，从而可以将过滤器无法过滤掉的微小金属颗粒进行吸附，使得进入到腔室本体110内的工艺气体更洁净，进而可以提高基片的工艺质量。

需要说明的是，对于磁性吸附件130和过滤器120之间的相对位置并没有限定，例如，磁性吸附件130可以位于过滤器120的入风口处，这样，工艺气体可以先经由磁性吸附件130去除工艺气体中的金属颗粒杂质，再由过滤器120过滤掉工艺气体中的其余颗粒杂质。当然，磁性吸附件130也可以位于过滤器120的出风口处之间，这样，工艺气体先经由过滤器120进行吸附过滤，再经由磁性吸附件130进行吸附。

进一步需要说明的是，对于磁性吸附件130的具体结构并没有作出限定，例如，该磁性吸附件130可以是永磁体，在设备维护时将永磁体清洗干净之后可以反复使用，降低设备维护成本。或者，该磁性吸附件130也可以为电磁体等等。

如图2和图3所示，磁性吸附件130包括间隔设置的多层磁性吸附子层131，并且，各层磁性吸附子层131上均设置有若干个贯穿其厚度的排气孔132。

具体地，工艺气体可以依次经历各层磁性吸附子层131，以在各层磁性吸附子层131的共同作用下，可以使得工艺气体中的金属颗粒杂质去除更彻底，从而可以使得进入到腔室本体110内的工艺气体更洁净，提高基片的工艺质量。

为了实现工艺气体与各层磁性吸附子层131充分接触，增加工艺气体与磁性吸附子层131的吸附面积，可以使得相邻两层磁性吸附子层131上的排气孔132交错排列。

可选地，为了进一步使得工艺气体中的金属颗粒杂质彻底去除，上述排气孔132的直径为1mm～3mm，相邻排气孔132的间距为3mm～9mm。

具体地，如图2和图3所示，磁性吸附件130可以包括七层磁性吸附子层131，底层厚度可以为5mm，其余层厚度可以为3mm，各层间距可以为8mm。整个磁性吸附件130的长度可以为20cm，宽度可以为10cm，高度可以为7.1cm。当然，除此以外，磁性吸附件130也可以包括其他数量的磁性吸附子层131，并且，各层磁性吸附子层131的厚度尺寸可以根据实际需求进行确定。

如图1所示，磁性吸附件130位于过滤器120的入风口处。。

这样，在磁性吸附件130的作用下，可以最大程度吸附进入过滤器120之前的工艺气体中的金属颗粒杂质，从而可以最大程度地降低过滤器120过滤金属颗粒杂质的负担，提高了过滤器120的使用寿命。

当然，除此以外，磁性吸附件130也可以位于过滤器120的出风口处。

如图2和图4所示，工艺腔室100还包括至少一个固定件140，上述的磁性吸附件130可以通过该固定件140与过滤器120连接或固定到腔室本体110的内侧壁上。

具体地，如图4所示，固定件140包括底壁141以及自底壁141的一端弯折延伸形成的侧壁142，也就是说，如图4所示，该固定件140的横截面大致呈L型结构。该底壁141设置有贯穿其厚度的安装槽141a，用于容纳紧固件(图中并未示出)，例如，螺钉等。这样，可以将紧固件安装在该安装槽141a中，以将底壁141固定到过滤器120上或固定到腔室本体110的内侧壁上。该侧壁142与磁性吸附件130抵接，以固定磁性吸附件130。

上述固定件140的材质可以为不锈钢材料，上述的安装槽141a可以为凹形槽，这样，调节紧固件在安装槽141a内的位置，可以调整固定件140的位置。

此外，上述固定件140的高度可以为4cm，宽度可以为3cm，底壁141的厚度可以为5mm，侧壁142的厚度可以为2mm。

如图1和图2所示，工艺腔室100还包括冷凝器150、风道160和风机170。该冷凝器150与腔室本体110连接，用于冷却工艺气体。该风道160连通冷凝器150和过滤器120或磁性吸附件130。该风机170位于风道160内，用于将冷却后的工艺气体吹入腔室本体110。

需要说明的是，风机170可以安装在风道160的任意位置处(例如，如图1所示，风机170可以位于冷凝器150的下端)，其只要满足能够将工艺气体吹进腔室本体110即可。

本发明的第二方面，提供了一种半导体处理设备(图中并未示出)，包括前文记载的的工艺腔室100。

本实施例结构的半导体处理设备，具有前文记载的工艺腔室100，外界的工艺气体在进入腔室本体110内时，可以利用过滤器120过滤掉该工艺气体中的绝大部分颗粒杂质，此外，借助磁性吸附件130吸附工艺气体中的金属颗粒杂质，从而可以将过滤器无法过滤掉的微小金属颗粒进行吸附，使得进入到腔室本体110内的工艺气体更洁净，进而可以提高基片的工艺质量。

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 (10)

1.一种工艺腔室，包括：用于放置基片的腔室本体，以及用于对进入所述腔室本体内的工艺气体中的颗粒杂质进行过滤的过滤器；其特征在于，还包括：磁性吸附件；

所述磁性吸附件用于吸附进入所述腔室本体内的工艺气体中的金属颗粒杂质。

2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述磁性吸附件包括间隔设置的多层磁性吸附子层，并且，各层所述磁性吸附子层上均设置有若干个贯穿其厚度的排气孔。

3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，相邻两层所述磁性吸附子层上的排气孔交错排列。

4.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述排气孔的直径为1mm～3mm，相邻所述排气孔的间距为3mm～9mm。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的工艺腔室，其特征在于，所述磁性吸附件为永磁体或电磁体。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的工艺腔室，其特征在于，所述磁性吸附件位于所述过滤器的入风口处或位于所述过滤器的出风口处。

7.根据权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，还包括：

至少一个固定件，所述磁性吸附件通过所述固定件与所述过滤器连接或固定到所述腔室本体的内侧壁上。

8.根据权利要求7所述的工艺腔室，其特征在于，所述固定件包括：

底壁，设置有贯穿其厚度的安装槽，紧固件通过所述安装槽将所述底壁与所述过滤器连接或固定到所述腔室本体的内侧壁上；

侧壁，自所述底壁的一端弯折延伸形成，所述侧壁与所述磁性吸附件抵接。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的工艺腔室，其特征在于，还包括：

冷凝器，与所述腔室本体连接，用于冷却所述工艺气体；

风道，连通所述冷凝器和所述过滤器或所述磁性吸附件；

风机，位于所述风道中，用于将冷却后的所述工艺气体送入所述腔室本体。

10.一种半导体处理设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的工艺腔室。