CN111900103A - 一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组，包括半导体芯片生产制备装置由上至下设置有第一操作腔体、第二操作腔体、第三操作腔体；电浆模组部分设置在第二操作腔体内部，通过射频电源及机械传动机构实现移动，其结构由上至下依次设置有O型环、石英套筒的磁铁、具偏压格栅一、石英窗、厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二、多孔金属阳极化圆盘且分别与机械传动机构连接；工作过程中，本发明电浆模组部分是本发明结构特征不可或缺的一个技术特征点，是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。

Description

一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组
技术领域
本发明涉及半导体加工和制造领域，具体为一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组。
背景技术
导体硅材料的现状，在当今全球超过2000亿美元的半导体市场中，95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路（LSI）都是用高纯优质的硅抛光片和外延片制作的。在未来30-50年内，它仍将是LSI工业最基本和最重要的功能材料。半导体硅材料以丰富的资源、优质的特性、日臻完善的工艺以及广泛的用途等综合优势而成为了当代电子工业中应用最多的半导体材料，它还是可获得的纯度最高的材料之一，其实验室纯度可达12个“9” 的本征级，工业化大生产也能达到7～11 个“9’的高纯度。产品应用半导体或芯片是由硅生产出来的。晶圆片上刻蚀出数以百万计的晶体管，这些晶体管比人的头发要细小上百倍。半导体通过控制电流来管理数据，形成各种文字、数字、声音、图象和色彩。它们被广泛用于集成电路，并间接被地球上的每个人使用。这些应用有些是日常应用，如计算机、电信和电视，还有的应用于先进的微波传送、激光转换系统、医疗诊断和治疗设备、防御系统和NASA航天飞机。
加工硅芯片的工艺包括长晶、切割、抛光、清洗等等工序，集成电路制造中的重复工艺步骤如下扩散→薄膜淀积→光刻→刻蚀→离子注入→CMP→金属化→热处理→测试等等细节步骤，其中离子注入过程到扩散在实际应用过程中进行检测并重复若干次是常态，在制备过程中因所需环境为洁净室要求极高，每个工位的机械化、自动化生产器材占用场地及其复杂和昂贵，此制备流程又较为复杂，成本相当高；就拿台积电在16nm和10nm技术上的投资预估要在115亿至120亿美元之间，为此如何节约成本是本领域技术面临革新的首要问题。
一种半导体芯片生产制备系统，能够将裸硅晶圆片原料在一个工作腔体内实现重复的加工步骤，且最终完成符合产品要求质量及规格的半导体硅芯片，从而可以节省晶圆制造和加工工具的成本，也可以降低工厂厂房的占地面积及成本的一种半导体芯片生产制备系统，在设备中电浆模组部分设置在第二操作腔体内，实现电浆离子布值、电浆辅助化学气相沉积介电层或氮化钛TiN金属或钨W金属制成工艺。
发明内容
本发明的目的在于如何提供一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：半导体芯片生产制备装置由上至下设置有第一操作腔体、第二操作腔体、第三操作腔体；电浆模组部分设置在第二操作腔体内部，通过射频电源及机械传动机构实现移动，其结构由上至下依次设置有O型环、石英套筒的磁铁、具偏压格栅一、石英窗、厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二、多孔金属阳极化圆盘且分别与机械传动机构连接。
作为优选，O型环、石英套筒的磁铁、具偏压格栅一、石英窗、厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二、多孔金属阳极化圆盘都是圆形。
作为优选，所述电浆模组部分底部设置有多层废液捕捉盘。
作为优选，所述O型环具有外环线圈的闸阀，O型环作为此闸阀的密封、开启是利用两腔体间的气压差异。
作为优选，所述O型环、石英套筒的磁铁、厚圆柱形石英柱状桶环分别具有石英套筒的感应耦合电浆线圈。
作为优选，所述石英窗上方具有偏压格栅的内环铁氧体耦合线圈，
作为优选，所述厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二分别具有偏压格栅的感应耦合电浆辅助线圈；
工作过程中，整个制备系统步骤的步骤三中是将等离子辅助化学气相沉积镀氧化硅薄膜于光面硅片表面，需要通过将电浆模组移至第二操作腔体正中央→开始通气等离子镀膜氧化硅；步骤7中硅片上移至第二操作腔体蚀刻氧化硅然后去除光刻胶，是通过将第二操作腔体电浆模组移至中央才能够进行作业，步骤8中将氮化钽及铜种子层溅镀于已图案化之氧化硅上；同样也需要将第二操作腔体电浆模组移出→溅镀遮板移至中央上方→将钽靶移入后溅镀氮化钽→将铜靶移入后溅镀铜；由此可以看出本发明电浆模组部分是本发明结构特征不可或缺的一个技术特征点，是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。
附图说明
图1为本发明制备系统X方向结构示意图；
图2本发明电浆模组结构示意图；
图3为本发明电浆模组具有石英套筒的感应耦合电浆线圈的俯视结构图；
附图标记：
1-第一操作腔体；2-第二操作腔体；3-第三操作腔体；4-电浆模组部分；5-射频电源；6-机械传动机构；7-O型环；8-石英套筒的磁铁；9-具偏压格栅一；10-石英窗；11-厚圆柱形石英柱状桶环；12-具偏压格栅二；13-多孔金属阳极化圆盘；14-多层废液捕捉盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：半导体芯片生产制备装置由上至下设置有第一操作腔体（1）、第二操作腔体（2）、第三操作腔体（3）；电浆模组部分（4）设置在第二操作腔体（2）内部，通过射频电源（5）及机械传动机构（6）实现移动，其结构由上至下依次设置有O型环（7）、石英套筒的磁铁（8）、具偏压格栅一（9）、石英窗（10）、厚圆柱形石英柱状桶环（11）、具偏压格栅二（12）、多孔金属阳极化圆盘（13）且分别与机械传动机构（6）连接。
作为优选，O型环（7）、石英套筒的磁铁（8）、具偏压格栅一（9）、石英窗（10）、厚圆柱形石英柱状桶环（11）、具偏压格栅二（12）、多孔金属阳极化圆盘（13）都是圆形。
作为优选，所述电浆模组部分（4）底部设置有多层废液捕捉盘（14）。
作为优选，所述O型环（7）具有外环线圈的闸阀，O型环作为此闸阀的密封、开启是利用两腔体间的气压差异。
作为优选，所述O型环（7）、石英套筒的磁铁（8）、厚圆柱形石英柱状桶环（11）分别具有石英套筒的感应耦合电浆线圈。
作为优选，所述石英窗（10）上方具有偏压格栅的内环铁氧体耦合线圈，
作为优选，所述厚圆柱形石英柱状桶环（11）、具偏压格栅二（12）分别具有偏压格栅的感应耦合电浆辅助线圈；
工作过程中，整个制备系统步骤的步骤三中是将等离子辅助化学气相沉积镀氧化硅薄膜于光面硅片表面，需要通过将电浆模组移至第二操作腔体正中央→开始通气等离子镀膜氧化硅；步骤7中硅片上移至第二操作腔体蚀刻氧化硅然后去除光刻胶，是通过将第二操作腔体电浆模组移至中央才能够进行作业，步骤8中将氮化钽及铜种子层溅镀于已图案化之氧化硅上；同样也需要将第二操作腔体电浆模组移出→溅镀遮板移至中央上方→将钽靶移入后溅镀氮化钽→将铜靶移入后溅镀铜；由此可以看出本发明电浆模组部分是本发明结构特征不可或缺的一个技术特征点，是对现有技术一次扩展性的技术创新，具有很好的推广和使用价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：半导体芯片生产制备装置由上至下设置有第一操作腔体、第二操作腔体、第三操作腔体；电浆模组部分设置在第二操作腔体内部，通过射频电源及机械传动机构实现移动，其结构由上至下依次设置有O型环、石英套筒的磁铁、具偏压格栅一、石英窗、厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二、多孔金属阳极化圆盘且分别与机械传动机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：O型环、石英套筒的磁铁、具偏压格栅一、石英窗、厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二、多孔金属阳极化圆盘都是圆形。
3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：电浆模组部分底部设置有多层废液捕捉盘。
4.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：O型环具有外环线圈的闸阀，O型环作为此闸阀的密封、开启是利用两腔体间的气压差异。
5.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：O型环、石英套筒的磁铁、厚圆柱形石英柱状桶环分别具有石英套筒的感应耦合电浆线圈。
6.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：石英窗上方具有偏压格栅的内环铁氧体耦合线圈。
7.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产制备系统的电浆模组部分，其特征在于：厚圆柱形石英柱状桶环、具偏压格栅二分别具有偏压格栅的感应耦合电浆辅助线圈。
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