CN113308681B - 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备 - Google Patents

半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113308681B
CN113308681B CN202110560026.1A CN202110560026A CN113308681B CN 113308681 B CN113308681 B CN 113308681B CN 202110560026 A CN202110560026 A CN 202110560026A CN 113308681 B CN113308681 B CN 113308681B
Authority
CN
China
Prior art keywords
annular
air passage
main body
wafer
peripheral surface
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
CN202110560026.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113308681A (zh
Inventor
朱旭
姚明可
朱海云
马振国
魏延宝
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 Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment 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 Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority to CN202110560026.1A priority Critical patent/CN113308681B/zh
Publication of CN113308681A publication Critical patent/CN113308681A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113308681B publication Critical patent/CN113308681B/zh
Priority to PCT/CN2022/093044 priority patent/WO2022242594A1/zh
Priority to TW111118285A priority patent/TWI805367B/zh
Priority to JP2023568750A priority patent/JP2024517302A/ja
Priority to US18/516,653 priority patent/US20240084453A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • 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
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备，该装置包括基座和环绕在基座周围的边缘环，基座主体的外周面与边缘环的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道，基座主体承载有晶圆时，边缘环的上表面和晶圆的下表面相对且互相间隔，形成第二环状气道；第一环状气道与第二环状气道相连通，且在第一台阶部中设置有进气气道，进气气道的出气端与第一环状气道相连通；第一环状气道在基座的径向上的第一宽度以及第二环状气道在基座的轴向上的第二宽度均小于等于半导体工艺设备执行预设工艺时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍。本发明的技术方案，既能保证位于晶圆边缘部分下方的气道通畅，又能抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火。

Description

半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备。
背景技术
金属有机物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，以下简称MOCVD)方法在形成金属或金属氮化物阻挡层和粘附层的工艺中表现出优异的台阶覆盖率和电阻率特性，成为先进阻挡层和粘附层工艺的重要实现方法，MOCVD设备也成为集成电路制造的主流设备。
MOCVD方法使用金属有机物作为金属或金属氮化物源，在高温下源发生热分解反应，碳、氢、氧等副产物以气态形式被分离出去，金属或金属氮化物沉积形成薄膜。通常热分解形成的薄膜含有较多杂质，薄膜的电阻率较高，需要使用等离子体对薄膜进行处理，以去除薄膜中的杂质降低电阻率。为了提高生产效率，实现上述薄膜制备方法的MOCVD设备需要在同一个腔室内完成薄膜热沉积和原位等离子体处理，等离子体通常通过电容耦合射频放电产生，这要求腔室既要满足CVD工艺的流场和热场要求，也要满足射频系统和防止异常放电的要求。
MOCVD设备进行成膜工艺时，需要将晶圆加热到一定温度，以使源发生稳定热分解反应，要求放置晶圆的基座具备加热功能。此种基座通常包括加热器，且在该基座周围环绕设置有边缘环，并且基座与边缘环彼此正对的区域设置有环形狭缝以形成边缘吹扫气道，晶圆放置在基座上时，其边缘部分会遮挡上述边缘吹扫气道的部分开口。在进行热沉积过程中，边缘吹扫气道通气，避免了晶圆背面和侧面的薄膜沉积，降低了边缘环的温度，减少了边缘环表面的薄膜沉积。在等离子体处理过程中，边缘吹扫气道不通气，但是，该气道与腔室连通，通常采用绝缘材料制作的晶圆(金属或金属氮化物薄膜一般沉积在氧化硅基底上)表面积累电荷形成高电位，基座接地为零电位，这使得晶圆背面易于在处于等离子体环境和恒定电场中的边缘吹扫气道中发生放电或打火，从而可能会影响工艺稳定性和造成颗粒污染。
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，提出了一种半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备，其既能保证位于晶圆边缘部分下方的气道通畅，又能抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火。
为实现上述目的，本发明提供了一种半导体工艺设备中的承载装置，包括用于承载晶圆的基座和环绕在所述基座周围的边缘环，所述基座包括用于承载所述晶圆的基座主体和设置在所述基座主体的底部，且相对于所述基座主体的外周面凸出的第一台阶部；所述边缘环设置在所述第一台阶部上；其中，所述基座主体的外径小于所述晶圆的直径，所述边缘环的外径大于所述晶圆的直径；
所述基座主体的外周面与所述边缘环的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道，所述基座主体承载有所述晶圆时，所述边缘环的上表面和所述晶圆的下表面相对且互相间隔，形成第二环状气道；其中，所述第一环状气道与所述第二环状气道相连通，且在所述第一台阶部中设置有进气气道，所述进气气道的出气端与所述第一环状气道相连通；
所述第一环状气道在所述基座的径向上的第一宽度以及所述第二环状气道在所述基座的轴向上的第二宽度均小于等于所述半导体工艺设备执行预设工艺时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍。
可选的，所述边缘环的上表面边缘区域向上凸出形成第一环状凸部，所述第一环状凸部的上表面与所述晶圆的上表面齐平，所述第一环状凸部的内周面与所述晶圆的侧面之间的距离大于所述等离子体鞘层的厚度的两倍。
可选的，所述边缘环包括相互连接的环状主体和气道构成部，其中，
所述基座主体的外周面与所述环状主体的内周面相互间隔，所述气道构成部设置在二者之间，所述气道构成部的外周面与所述环状主体的内周面抵接，所述气道构成部的内周面与所述基座主体的外周面相对且相互间隔，形成所述第一环状气道，所述气道构成部的上表面与所述晶圆的下表面相对且相互间隔，形成所述第二环状气道；所述环状主体高于所述气道构成部，形成所述第一环状凸部。
可选的，所述第一环状气道的轴向截面形状呈弯折线状。
可选的，所述基座主体包括主体部和自所述主体部的外周面沿所述主体部的径向凸出的第二环状凸部；所述气道构成部的内周面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第一子表面与所述主体部的外周面相对且互相间隔，形成第一环状子气道，所述第二子表面与所述第二环状凸部的上端面相对且互相间隔，形成第二环状子气道，所述第三子表面与所述第二环状凸部的外周面相对且互相间隔，形成第三环状子气道；
所述第一环状子气道、所述第二环状子气道和所述第三环状子气道依次连通。
可选的，所述第二环状凸部的上端面与所述第二环状凸部的外周面之间形成有第一倒角斜面，所述第二子表面与所述第一子表面之间形成第二倒角斜面，所述第二倒角斜面与所述第一倒角斜面相对且互相间隔。
可选的，所述气道构成部包括由下而上依次叠置的第一环部和第二环部，其中，所述第二环部的内周面为所述第一子表面；所述第一环部的内周面为所述第三子表面；
所述第二环部具有相对于所述第一环部的内周面凸出的凸出部分，所述凸出部分的下端面为所述第二子表面。
可选的，所述第一环部与所述环状主体呈一体式结构；所述第二环部与所述第一环部和所述环状主体均呈分体式结构。
可选的，所述第一环状气道在所述基座的径向上的第一宽度以及所述第二环状气道在所述基座的轴向上的第二宽度均小于或等于1mm。
可选的，所述边缘环暴露在等离子体环境中的表面为经绝缘处理的表面。
可选的，所述基座和所述边缘环各自所具有的棱角均为倒圆角。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、上电极机构和下电极机构，其中，所述上电极机构包括设置在所述工艺腔室内的顶部的喷淋头，和与所述喷淋头电连接的上电极电源；所述下电极机构包括用于承载晶圆的承载装置；所述承载装置接地，且所述承载装置采用本发明实施例提供的上述承载装置。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置，其基座主体的外周面与边缘环的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道，且基座主体承载有晶圆时，边缘环的上表面和晶圆的下表面相对且互相间隔，形成第二环状气道，第一环状气道与第二环状气道相连通，并与第一台阶部中的进气气道构成了边缘吹扫气道，该边缘吹扫气道在通气时，可以对晶圆背面和侧面进行吹扫，从而避免了晶圆背面和侧面的薄膜沉积，提高了薄膜厚度均匀性，降低了边缘环的温度，减少了边缘环表面的薄膜沉积。在构成了上述边缘吹扫气道的基础上，通过使上述第一环状气道在基座的径向上的第一宽度以及第二环状气道在基座的轴向上的第二宽度均小于等于半导体工艺设备执行预设工艺时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍，可以减小上述边缘吹扫气道构成的空间，以能够抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染。
本发明实施例提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明实施例提供的上述承载装置，既能保证位于晶圆边缘部分下方的气道通畅，又能抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种半导体工艺设备的结构示意图；
图2为图1中I区域的放大图；
图3A为本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置的一种局部剖视图；
图3B为本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置的另一种局部剖视图；
图3C为本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置的又一种局部剖视图；
图4A为本发明实施例的一个变型实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置的局部剖视图；
图4B为图3A至图4A中承载装置的尺寸标识示意图。
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，下面结合附图对本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备进行详细描述。
本发明实施例提供一种半导体工艺设备，其例如为金属有机物化学气相沉积(Metal-organic Chemical Vapor Deposition，以下简称MOCVD)设备。
请参阅图1，以MOCVD设备为例，该设备包括由腔体1构成的反应腔室，用于对晶圆8进行处理，在腔体1的顶部设置有喷淋头2，该喷淋头2用于均匀地将工艺气体输送至反应腔室中，同时用作上电极通过匹配器4与射频电源5(常用频率为13.56MHz、2MHz和400kHz等)电连接。腔体1为金属材质，且接地，并且在腔体1内还设置有绝缘内衬3，该绝缘内衬3环绕在喷淋头2的周围，用以将高电压的喷淋头2与腔体1隔离，以实现电绝缘。此外，在腔体1上还设置有抽气口11，其用于与真空系统(图中未示出)连通，以实现腔室抽气和压力控制。
在腔体1内设置有承载装置，该承载装置包括基座6和环绕在该基座6周围的边缘环7，其中，基座6用于承载晶圆8，该基座6还用作加热器加热晶圆8，使其达到薄膜热沉积的温度，该基座6采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，并接地。边缘环7采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，用于防止工艺过程中薄膜沉积在基座6的表面(包括背面)。
请参阅图2，上述承载装置中，基座6包括用于承载晶圆8的基座主体和设置在该基座主体的底部，且相对于基座主体的外周面凸出的第一台阶部6c；边缘环7设置在上述第一台阶部6c上。其中，上述基座主体的外径小于晶圆8的直径，边缘环7的外径大于晶圆8的直径。
在本实施例中，可选的，边缘环7的上表面边缘区域向上凸出形成第一环状凸部7a，该第一环状凸部7a的上表面与晶圆8的上表面齐平。
在本实施例中，可选的，上述基座主体包括主体部6a和自该主体部6a的外周面沿主体部6a的径向凸出的第二环状凸部6b。如图2所示，主体部6a的外周面与第一环状凸部7a的内周面之间的径向距离为W1；第二环状凸部6b的外周面与边缘环7的内周面之间的径向距离为W2；当晶圆8放置于主体部6a的上表面时，晶圆8的边缘相对于主体部6a的外周面凸出，且晶圆8的边缘与第一环状凸部7a的内周面之间的径向距离为W3；晶圆8的背面与第二环状凸部6b的上表面之间的竖直间距为H1；晶圆8的背面与第一台阶部6c的上表面之间的竖直间距为H2。上述基座6、边缘环7和晶圆8之间围成一环形狭缝9，该环形狭缝9用作边缘吹扫气道与设置在第一台阶部6c中的进气气道61连通，该进气气道61用于与供气系统连通，由该供气系统提供的气体可依次通过进气气道61和上述边缘吹扫气道流入反应腔室。在进行沉积工艺时，进气气道61向边缘吹扫气道中吹气，气流经过边缘吹扫气道从晶圆8边缘吹出，防止了晶圆8背面和边缘沉积薄膜。在进行等离子体处理工艺时，进气气道61不吹气，但是，由于边缘吹扫气道与反应腔室连通，绝缘的晶圆8在等离子体环境中被充电形成高电位，边缘环7和基座6均接地为零电位，二者与晶圆8之间存在电压差，这就需要防止边缘环7与晶圆8底面及侧面发生打火。但是，上述基座6、边缘环7和晶圆8的上述尺寸中，H1、H2、W1和W2均大于1.3mm，其中H2和W1接近于4mm，导致整个边缘吹扫气道的内部空间较大，在半导体工艺设备执行诸如等离子体处理工艺等的预设工艺时，随着施加到反应腔室内的射频功率越来越大，工艺气压越来越高，晶圆表面的电压越来越高，工艺产生的等离子体鞘层的厚度越来越小(可降至500微米以下)，在这种情况下，空间较大的边缘吹扫气道内极易发生放电，从而可能会影响工艺稳定性和造成颗粒污染。此外，由于W3小于1mm，导致晶圆8的边缘与第一环状凸部7a之间的距离较近，从而可能导致二者之间的电场强度较高，易发生电弧放电。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体工艺设备中的承载装置，该承载装置例如应用于MOCVD设备。具体地，请一并参阅图3A和图3B，承载装置包括基座6和环绕在该基座6周围的边缘环11，其中，基座6用于承载晶圆8，该基座6还用作加热器加热晶圆8，使其达到薄膜热沉积的温度，该基座6采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，并接地。边缘环11采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，用于防止工艺过程中薄膜沉积在基座6的表面(包括背面)。
该基座6包括基座主体和设置在该基座主体的底部，且相对于基座主体的外周面凸出的第一台阶部6c。在本实施例中，可选的，上述基座主体包括主体部6a和自该主体部6a的外周面沿主体部6a的径向凸出的第二环状凸部6b。当然，在实际应用中，基座主体的结构并不局限于此，在实际应用中，基座主体还可以不设置上述第二环状凸部6b，本发明实施例对此没有特别的限制。
上述边缘环11设置在第一台阶部6c上，且上述基座主体(包括主体部6a和第二环状凸部6b)的外径小于晶圆8的直径，边缘环11的外径大于晶圆8的直径。并且，上述基座主体的外周面与边缘环11的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道13a；基座主体承载有晶圆8时，边缘环11的上表面和晶圆8的背面(即下表面)相对且间隔，形成第二环状气道13b；其中，第一环状气道13a与第二环状气道13b相连通，且在上述第一台阶部6c中设置有进气气道61，该进气气道61的出气端与第一环状气道13a相连通。上述第一环状气道13a与第二环状气道13b构成边缘吹扫气道。在进行沉积工艺时，进气气道61向上述边缘吹扫气道中吹气，气流经过边缘吹扫气道从晶圆8边缘吹出，防止了晶圆8背面和边缘沉积薄膜。在进行等离子体处理工艺时，进气气道61不吹气。
等离子体中，由于电子质量远小于离子质量，而电子的运动速度比离子的运动速度快，电子会率先附着在电极表面形成负电势，带负电的电极排斥电子吸引离子，在电极附近形成一个电子密度远小于离子密度的区域，该区域称为等离子体鞘层，其厚度称为等离子体鞘层厚度。有限区域的等离子体通常形成鞘层-电中性等离子体-鞘层的“三明治”结构，当电极(或壁面)间的距离小于两倍的等离子体鞘层厚度时，电极间仅能容纳重叠的等离子体鞘层，电中性等离子体区域耗尽，自由电子急剧减少，导致缺乏碰撞电离，无法维持放电。因此，在等离子体环境中，槽的宽度及管的直径均需要小于两倍的等离子体鞘层厚度，以防止放电现象发生。两个具有显著电位差的部件，距离越近，它们之间的电场越强，越容易发生打火，故而需要保持足够的绝缘距离。
基于上述原理，为了防止边缘环11与晶圆8底面及侧面发生打火，上述第一环状气道13a在基座6的径向上的第一宽度以及第二环状气道13b在基座6的轴向上的第二宽度均小于等于半导体工艺设备执行预设工艺(例如等离子体处理工艺)时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍。这样，可以减小上述边缘吹扫气道构成的空间，以能够抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染，进而可以使工艺腔室满足在高功率、高气压条件下的使用，扩大了工艺窗口。
在本实施例中，可选的，如图3A所示，边缘环11的上表面边缘区域向上凸出形成第一环状凸部12，该第一环状凸部12的上表面与晶圆8的上表面齐平，以保证晶圆上方的电场分布的均匀性。第一环状凸部12的内周面与晶圆8的侧面之间的距离(径向间距)大于上述等离子体鞘层的厚度的两倍。这样，既可以使等离子体能够稳定地在晶圆8的边缘与第一环状凸部12的内周面之间形成的凹槽中放电，又可以使上述距离足够大，从而可以降低晶圆8和边缘环11这两个电位不相等的部件之间的空间电场，进而避免了电弧放电的发生。可选的，上述距离大于1mm。
在本实施例中，可选的，如图3B所示，边缘环11包括相互连接的环状主体11a和气道构成部11b，其中，基座主体的外周面与环状主体11a的内周面相互间隔，上述气道构成部11b设置在二者之间，气道构成部11b的外周面与环状主体11a的内周面抵接，气道构成部11b的内周面与上述基座主体的外周面相对且相互间隔，形成上述第一环状气道13a，气道构成部11b的上表面与晶圆8的下表面相对且相互间隔，形成上述第二环状气道13b；并且，环状主体11a高于气道构成部11b，形成上述第一环状凸部12。通过将上述气道构成部11b设置在基座主体的外周面与环状主体11a的内周面之间的间隔中，不仅可以减小该间隔中的空余空间，以使上述第一环状气道13a在基座6的径向上的第一宽度以及第二环状气道13b在基座6的轴向上的第二宽度均小于等于上述等离子体鞘层的厚度的两倍；而且，上述气道构成部11b与环状主体11a的内周面抵接，可以在基座主体和环状主体11a的结构确定的基础上，灵活设计气道构成部11b的结构，以满足抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火的要求，而且可以提高安装的便捷性。
在本实施例中，可选的，上述第一环状气道3a的轴向截面形状呈弯折线状。这样，可以形成“迷宫状”边缘吹扫气道，从而可以在一定程度上阻挡等离子体进入，进而可以进一步抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火。
上述呈弯折线状的第一环状气道3a的结构可以有多种，例如，在本实施例中，如图3C所示，上述基座主体包括主体部6a和自该主体部6a的外周面沿主体部6a的径向凸出的第二环状凸部6b。并且，上述气道构成部11b的内周面包括第一子表面111、第二子表面112和第三子表面113，其中，第一子表面111与主体部6a的外周面相对且相互间隔，形成第一环状子气道131；第二子表面112与第二环状凸部6b的上端面相对且相互间隔，形成第二环状子气道132；第三子表面113与第二环状凸部6b的外周面相对且相互间隔，形成第三环状子气道133。上述第一环状子气道131、第二环状子气道132和第三环状子气道133沿靠近上述进气气道61的出气端的方向依次连通。这样，上述第一环状子气道131、第二环状子气道132和第三环状子气道133与上述第二环状气道13b构成四段式“迷宫状”边缘吹扫气道，这种气道可以在一定程度上阻挡等离子体进入，进而可以进一步抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火。
可选的，如图3C所示，上述第二环状凸部6b的上端面与第二环状凸部6b的外周面之间形成有第一倒角斜面621，第二子表面112与第一子表面111之间形成第二倒角斜面114，该第二倒角斜面114与第一倒角斜面621相对且相互间隔。借助第一倒角斜面621和第二倒角斜面114，既可以避免边缘吹扫通道形成直角弯度，保证气流通畅，又可以降低尖端放电发生的几率。当然，在实际应用中，还可以采用其他任意倒角结构，本发明实施例对此没有特别的限制。
需要说明的是，在本实施例中，如图3B和图3C所示，气道构成部11b呈一体式结构，且与环形主体11a构成分体式结构，但是，本发明实施例并不局限于此，例如，如图4A所示，上述气道构成部11b可以包括由下而上依次叠置的第一环部11b1和第二环部11b2，其中，第二环部11b2的内周面即为图3C中示出的第一子表面111；第一环部11b1的内周面即为图3C中示出的第三子表面113；第二环部11b2具有相对于第一环部11b1的内周面凸出的凸出部分，该凸出部分的下端面即为图3C中示出的第二子表面112。也就是说，上述气道构成部11b由构成分体式结构的第一环部11b1和第二环部11b2组成，这样既可以提高加工便捷性，又可以提高边缘吹扫气道的设计的灵活性。
可选的，上述第一环部11b1与环形主体11a呈一体式结构；第二环部11b2与述第一环部11b1和环形主体11a均呈分体式结构。通过使上述第一环部11b1与环形主体11a呈一体式结构，可以提高结构稳定性，而通过使第二环部11b2与第一环部11b1和环形主体11a均呈分体式结构，既可以提高加工便捷性，又可以提高边缘吹扫气道的设计的灵活性。
图4B为图3A至图4A中承载装置的尺寸标识示意图。结合图3C和图4B所示，上述第一环状气道13a在基座6的径向上的第一宽度以及第二环状气道13b在基座6的轴向上的第二宽度均小于等于半导体工艺设备执行预设工艺(例如等离子体处理工艺)时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍。具体地，第一子表面111与主体部6a的外周面之间的径向间距，即，第一环状子气道131的径向间距B1小于等于上述等离子体鞘层的厚度的两倍；第一倒角斜面621和第二倒角斜面114之间的间距，即，第二环状子气道132的间距B3小于等于上述等离子体鞘层的厚度的两倍；第三子表面113与第二环状凸部6b的外周面之间的径向间距，即，第三环状子气道133的径向间距B2小于等于上述等离子体鞘层的厚度的两倍。此外，基座主体承载有晶圆8时，气道构成部11b的上表面与晶圆8的背面(即下表面)之间的竖直间距，即，第二环状气道13b在基座6的轴向上的第二宽度C3小于等于上述等离子体鞘层的厚度的两倍。由此，可以抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染。
可选的，第一环状凸部12的内周面与晶圆8的侧面之间的径向间距B4大于上述等离子体鞘层的厚度的两倍。这样，既可以使等离子体能够稳定地在晶圆8的边缘与第一环状凸部12的内周面之间形成的凹槽中放电，又可以使上述径向间距B4足够大，从而可以降低晶圆8和边缘环11这两个电位不相等的部件之间的空间电场，进而避免了电弧放电的发生。可选的，上述径向间距B4大于1mm。
此外，上述基座主体中的主体部6a的竖直高度C1和第二环状凸部6b的竖直高度C2可以根据具体需要自由设定。
可选的，上述边缘环11的暴露在等离子体环境中的表面为经绝缘处理的表面。这样，可以使边缘环的上表面在等离子体环境中被充电形成负电位，从而可以使边缘环的上表面的电位与晶圆的上表面的电位一致或电压差较小，从而可以进一步降低放电发生的可能性。上述绝缘处理的方式有多种，例如表面氧化或喷涂陶瓷等等。
可选的，上述基座6和边缘环11各自所具有的棱角均为倒圆角。这样可以降低尖端放电发生的几率，而且倒圆角的处理与上述表面绝缘处理这两种处理方式共同作用，可以抑制晶圆8与边缘环11之间的电弧放电。
可选的，上述进气气道61的出气端为多个，且沿上述第一环状气道13a的周向均匀分布。这样，可以气体能够均匀地进入第一环状气道13a中，从而可以提高工艺均匀性。具体地，上述进气气道61例如包括多个竖直气孔和多个水平气道，其中，多个竖直气孔的出气端用作上述进气气道61的出气端与上述第一环状气道13a，且沿上述第一环状气道13a的周向均匀分布。各个竖直气孔的进气端一一对应地与各个水平气道的出气端连通；各个水平气道的进气端汇聚至基座6的中心位置处，并与供气系统连通。
可选的，基座6采用金属材料或者绝缘材料制作；绝缘环11采用金属材料或者绝缘材料制作。对于均采用金属材料制作的基座6和绝缘环11，二者的装配需要考虑热膨胀量，在这种情况下，上述边缘吹扫气道的宽度不仅要满足小于两倍的等离子体鞘层厚度，而且还要为基座6和绝缘环11的热膨胀量预留出一定的空间。此外，若沉积的薄膜是金属材料，则采用金属材料制作的基座6和绝缘环11；若沉积的薄膜是绝缘材料(如氧化硅)，则采用绝缘材料(如陶瓷)制作的基座6和绝缘环11。
综上所述，本发明实施例提供的半导体工艺设备中的承载装置，其基座主体的外周面与边缘环的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道，且基座主体承载有晶圆时，边缘环的上表面和晶圆的下表面相对且互相间隔，形成第二环状气道，第一环状气道与第二环状气道相连通，并与第一台阶部中的进气气道构成了边缘吹扫气道，该边缘吹扫气道在通气时，可以对晶圆背面和侧面进行吹扫，从而避免了晶圆背面和侧面的薄膜沉积，提高了薄膜厚度均匀性，降低了边缘环的温度，减少了边缘环表面的薄膜沉积。在构成了上述边缘吹扫气道的基础上，通过使上述第一环状气道在基座的径向上的第一宽度以及第二环状气道在基座的轴向上的第二宽度均小于等于半导体工艺设备执行预设工艺时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍，可以减小上述边缘吹扫气道构成的空间，以能够抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染。
作为另一个技术方案，本发明实施例提供一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备与图1示出的半导体工艺设备类似，同样包括由腔体1构成的工艺腔室、上电极机构和下电极机构，其中，上电极机构例如包括设置在工艺腔室内的顶部的喷淋头2，和与该喷淋头2电连接的上电极电源(例如射频电源5)；下电极机构例如包括用于承载晶圆8的承载装置，该承载装置采用本发明实施例提供的上述承载装置。以图3A所示的承载装置为例，该承载装置包括基座6和环绕在该基座6周围的边缘环11，其中，基座6接地，且基座6还用作加热器加热晶圆8，使其达到薄膜热沉积的温度，该基座6采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，并接地。边缘环11采用金属材质(可为铝或不锈钢等)制作，用于防止工艺过程中薄膜沉积在基座6的表面(包括背面)。
可选的，半导体工艺设备为金属有机物化学气相沉积设备。
本发明实施例提供的半导体工艺设备，其通过采用本发明实施例提供的上述承载装置，既能保证位于晶圆边缘部分下方的气道通畅，又能抑制晶圆背面在该气道中发生放电或打火，从而可以提高工艺稳定性，减少颗粒污染。
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 (12)

1.一种半导体工艺设备中的承载装置，包括用于承载晶圆的基座和环绕在所述基座周围的边缘环，其特征在于，所述基座包括用于承载所述晶圆的基座主体和设置在所述基座主体的底部，且相对于所述基座主体的外周面凸出的第一台阶部；所述边缘环设置在所述第一台阶部上；其中，所述基座主体的外径小于所述晶圆的直径，所述边缘环的外径大于所述晶圆的直径；
所述基座主体的外周面与所述边缘环的内周面相对且相互间隔，形成第一环状气道，所述基座主体承载有所述晶圆时，所述边缘环的上表面和所述晶圆的下表面相对且互相间隔，形成第二环状气道；其中，所述第一环状气道与所述第二环状气道相连通，且在所述第一台阶部中设置有进气气道，所述进气气道的出气端与所述第一环状气道相连通；
所述第一环状气道在所述基座的径向上的第一宽度以及所述第二环状气道在所述基座的轴向上的第二宽度均小于等于所述半导体工艺设备执行预设工艺时产生的等离子体鞘层的厚度的两倍。
2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述边缘环的上表面边缘区域向上凸出形成第一环状凸部，所述第一环状凸部的上表面与所述晶圆的上表面齐平，所述第一环状凸部的内周面与所述晶圆的侧面之间的距离大于所述等离子体鞘层的厚度的两倍。
3.根据权利要求2所述的承载装置，其特征在于，所述边缘环包括相互连接的环状主体和气道构成部，其中，
所述基座主体的外周面与所述环状主体的内周面相互间隔，所述气道构成部设置在二者之间，所述气道构成部的外周面与所述环状主体的内周面抵接，所述气道构成部的内周面与所述基座主体的外周面相对且相互间隔，形成所述第一环状气道，所述气道构成部的上表面与所述晶圆的下表面相对且相互间隔，形成所述第二环状气道；所述环状主体高于所述气道构成部，形成所述第一环状凸部。
4.根据权利要3所述的承载装置，其特征在于，所述第一环状气道的轴向截面形状呈弯折线状。
5.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，所述基座主体包括主体部和自所述主体部的外周面沿所述主体部的径向凸出的第二环状凸部；所述气道构成部的内周面包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第一子表面与所述主体部的外周面相对且互相间隔，形成第一环状子气道，所述第二子表面与所述第二环状凸部的上端面相对且互相间隔，形成第二环状子气道，所述第三子表面与所述第二环状凸部的外周面相对且互相间隔，形成第三环状子气道；
所述第一环状子气道、所述第二环状子气道和所述第三环状子气道依次连通。
6.根据权利要求5所述的承载装置，其特征在于，所述第二环状凸部的上端面与所述第二环状凸部的外周面之间形成有第一倒角斜面，所述第二子表面与所述第一子表面之间形成第二倒角斜面，所述第二倒角斜面与所述第一倒角斜面相对且互相间隔。
7.根据权利要求6所述的承载装置，其特征在于，所述气道构成部包括由下而上依次叠置的第一环部和第二环部，其中，所述第二环部的内周面为所述第一子表面；所述第一环部的内周面为所述第三子表面；
所述第二环部具有相对于所述第一环部的内周面凸出的凸出部分，所述凸出部分的下端面为所述第二子表面。
8.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述第一环部与所述环状主体呈一体式结构；所述第二环部与所述第一环部和所述环状主体均呈分体式结构。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的承载装置，其特征在于，所述第一环状气道在所述基座的径向上的第一宽度以及所述第二环状气道在所述基座的轴向上的第二宽度均小于或等于1mm。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的承载装置，其特征在于，所述边缘环暴露在等离子体环境中的表面为经绝缘处理的表面。
11.根据权利要求1-8任意一项所述的承载装置，其特征在于，所述基座和所述边缘环各自所具有的棱角均为倒圆角。
12.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、上电极机构和下电极机构，其中，所述上电极机构包括设置在所述工艺腔室内的顶部的喷淋头，和与所述喷淋头电连接的上电极电源；所述下电极机构包括用于承载晶圆的承载装置；其特征在于，所述承载装置接地，且所述承载装置采用权利要求1-11任意一项所述的承载装置。
CN202110560026.1A 2021-05-21 2021-05-21 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备 Active CN113308681B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110560026.1A CN113308681B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备
PCT/CN2022/093044 WO2022242594A1 (zh) 2021-05-21 2022-05-16 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备
TW111118285A TWI805367B (zh) 2021-05-21 2022-05-16 半導體製程設備中的承載裝置和半導體製程設備
JP2023568750A JP2024517302A (ja) 2021-05-21 2022-05-16 半導体プロセスデバイスにおける載置装置及び半導体プロセスデバイス
US18/516,653 US20240084453A1 (en) 2021-05-21 2023-11-21 Carrier device and semiconductor processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110560026.1A CN113308681B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113308681A CN113308681A (zh) 2021-08-27
CN113308681B true CN113308681B (zh) 2022-01-11

Family

ID=77374222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110560026.1A Active CN113308681B (zh) 2021-05-21 2021-05-21 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240084453A1 (zh)
JP (1) JP2024517302A (zh)
CN (1) CN113308681B (zh)
TW (1) TWI805367B (zh)
WO (1) WO2022242594A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113308681B (zh) * 2021-05-21 2022-01-11 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备
CN113921365B (zh) * 2021-09-29 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其边缘保护机构
CN114464519B (zh) * 2021-12-27 2024-03-29 拓荆科技股份有限公司 抽气环及半导体处理装置
WO2023134039A1 (zh) * 2022-01-12 2023-07-20 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其承载装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104103549A (zh) * 2013-04-07 2014-10-15 盛美半导体设备（上海）有限公司 半导体工艺腔室
CN104733275A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体工艺设备
KR20160081264A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
CN109735822A (zh) * 2018-11-14 2019-05-10 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体设备
CN211788913U (zh) * 2020-05-26 2020-10-27 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种下电极组件及等离子体处理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159299A (en) * 1999-02-09 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Wafer pedestal with a purge ring
JP4035627B2 (ja) * 2001-12-13 2008-01-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びフォーカスリング機構
JP4640922B2 (ja) * 2003-09-05 2011-03-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP2005303099A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US10077497B2 (en) * 2014-05-30 2018-09-18 Lam Research Corporation Hollow cathode discharge (HCD) suppressing capacitively coupled plasma electrode and gas distribution faceplate
US10008366B2 (en) * 2015-09-08 2018-06-26 Applied Materials, Inc. Seasoning process for establishing a stable process and extending chamber uptime for semiconductor chip processing
CN112582295A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 长鑫存储技术有限公司 晶圆加工设备及晶圆载具的清洁方法
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
CN113308681B (zh) * 2021-05-21 2022-01-11 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104103549A (zh) * 2013-04-07 2014-10-15 盛美半导体设备（上海）有限公司 半导体工艺腔室
CN104733275A (zh) * 2013-12-19 2015-06-24 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体工艺设备
KR20160081264A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
CN109735822A (zh) * 2018-11-14 2019-05-10 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体设备
CN211788913U (zh) * 2020-05-26 2020-10-27 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种下电极组件及等离子体处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202246567A (zh) 2022-12-01
JP2024517302A (ja) 2024-04-19
CN113308681A (zh) 2021-08-27
TWI805367B (zh) 2023-06-11
WO2022242594A1 (zh) 2022-11-24
US20240084453A1 (en) 2024-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113308681B (zh) 半导体工艺设备中的承载装置和半导体工艺设备
JP3884620B2 (ja) プラズマ放電ガスを処理室へ導入する高電力ｒｆ電極を絶縁する装置
US6364949B1 (en) 300 mm CVD chamber design for metal-organic thin film deposition
TWI704845B (zh) 用於循環與選擇性材料移除與蝕刻的處理腔室
US7848076B2 (en) Method and apparatus for providing an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US8108981B2 (en) Method of making an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US11049755B2 (en) Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
JP4141234B2 (ja) プラズマ処理装置
US9202736B2 (en) Method for refurbishing an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US9218997B2 (en) Electrostatic chuck having reduced arcing
WO2009154889A2 (en) Gas distribution showerhead skirt
US20100326602A1 (en) Electrostatic chuck
CN108352297B (zh) 合并式盖环
JP2018530103A (ja) プラズマリアクタのための遠隔プラズマ及び電子ビーム発生システム
US10577689B2 (en) Sputtering showerhead
CN113337810A (zh) 内衬装置及半导体加工设备
EP1068632A1 (en) Contamination controlling method and plasma processing chamber
KR20090013052A (ko) 감소된 플라즈마 침투 및 아킹을 갖는 정전기 척을제공하는 방법 및 장치
CN109487238B (zh) 进气栅组件及原子层沉积设备
JP2003229425A (ja) 基板処理装置
JP7224192B2 (ja) プラズマ処理装置
US20230335377A1 (en) Showerhead assembly with heated showerhead
US20230187250A1 (en) Wafer to baseplate arc prevention using textured dielectric
TW202230435A (zh) 基座總成、反應器系統及電容耦合電漿設備
CN113035679A (zh) 一种等离子体处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant