CN115312432A - 半导体工艺设备 - Google Patents

半导体工艺设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115312432A
CN115312432A CN202211071619.2A CN202211071619A CN115312432A CN 115312432 A CN115312432 A CN 115312432A CN 202211071619 A CN202211071619 A CN 202211071619A CN 115312432 A CN115312432 A CN 115312432A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
process chamber
chuck
semiconductor processing
chamber
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.)
Pending
Application number
CN202211071619.2A
Other languages
English (en)
Inventor
翟广龙
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 CN202211071619.2A priority Critical patent/CN115312432A/zh
Publication of CN115312432A publication Critical patent/CN115312432A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/6831—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 electrostatic chucks
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • 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
    • H01L21/677—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 conveying, e.g. between different workstations
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本申请公开一种半导体工艺设备，涉及半导体工艺技术领域。该半导体工艺设备包括工艺腔室，所述工艺腔室内设有用于承载晶圆的卡盘和晶圆升降机构，所述晶圆升降机构可沿竖直方向移动，所述晶圆升降机构包括升降环和至少两个晶圆支撑架，所述至少两个晶圆支撑架均设置于所述升降环上，且所述至少两个晶圆支撑架沿所述升降环的周向间隔设置，所述升降环环绕所述卡盘设置，且所述升降环的内径大于所述卡盘的直径，所述晶圆支撑架朝向所述升降环内侧延伸以支撑晶圆。该方案能够解决目前的卡盘的结构较为复杂的问题。

Description

半导体工艺设备
技术领域
本申请属于半导体工艺技术领域，具体涉及一种半导体工艺设备。
背景技术
半导体领域中，在加工晶圆的过程中，通过机械手将晶圆放置于晶圆升降机构上，晶圆升降机构由传片位置下降至工艺位置，从而将晶圆放置于承载晶圆的卡盘上，待晶圆在工艺腔室内完成加工工艺后，再通过晶圆升降机构将晶圆升起至传片位置。
目前，大部分的晶圆升降机构包括顶针组件和驱动机构等结构，通过驱动机构驱动顶针组件上升或下降，以实现晶圆在传片位置与工艺位置之间运动。然而，晶圆升降机构的设置需要在承载晶圆的卡盘上开设通孔，以容纳顶针组件，从而导致卡盘的结构较为复杂。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种半导体工艺设备，能够解决目前的卡盘的结构较为复杂的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室内设有用于承载晶圆的卡盘和晶圆升降机构，所述晶圆升降机构可沿竖直方向移动，所述晶圆升降机构包括升降环和至少两个晶圆支撑架，所述至少两个晶圆支撑架均设置于所述升降环上，且所述至少两个晶圆支撑架沿所述升降环的周向间隔设置，所述升降环环绕所述卡盘设置，且所述升降环的内径大于所述卡盘的直径，所述晶圆支撑架朝向所述升降环内侧延伸以支撑晶圆。
可选地，所述卡盘具有第一晶圆支撑面，所述晶圆支撑架具有第二晶圆支撑面，所述晶圆升降机构可沿竖直方向在工艺位置和传片位置之间移动，
在所述晶圆升降机构位于所述工艺位置的情况下，所述第一晶圆支撑面与所述第二晶圆支撑面相平齐，或者所述第一晶圆支撑面高于所述第二晶圆支撑面。
可选地，所述晶圆支撑架包括连接部和支撑部，所述连接部的一端与所述升降环相连，所述连接部的另一端与所述支撑部相连，所述支撑部朝向所述升降环内侧延伸且与所述升降环相对设置，所述支撑部具有所述第二晶圆支撑面，所述卡盘的边缘设有定位槽，
在所述晶圆升降机构位于所述工艺位置的情况下，所述支撑部与所述定位槽定位配合。
可选地，所述工艺腔室内还设有卡盘固定件，所述卡盘固定件设置于所述卡盘的外周面与所述工艺腔室的侧壁之间。
可选地，所述卡盘与所述工艺腔室的底壁之间具有隔热空间。
可选地，所述卡盘固定件包括第一弧形板、第二弧形板和连接件，所述连接件连接于所述第一弧形板与所述第二弧形板之间，所述第一弧形板与所述卡盘的外周面相贴合并固定连接，所述第二弧形板与所述工艺腔室的侧壁相贴合并固定连接。
可选地，所述工艺腔室设有等离子体通道，所述工艺腔室内还设有内衬和加热件，所述内衬包括相连的顶板和环形侧板，所述顶板与所述工艺腔室的顶部相对设置，所述顶板设有多个通孔，所述等离子体通道通过所述多个通孔与所述内衬的内部空间相连通，所述加热件设置于所述顶板朝向所述顶部的一面，所述环形侧板设有第一传片口。
可选地，所述加热件包括依次相连的第一直线段、弧形段和第二直线段，所述第一直线段与所述第二直线段相对设置，所述弧形段环绕所述等离子体通道设置。
可选地，在所述顶板的中心向所述顶板的边缘延伸的方向上，所述顶板与所述工艺腔室的顶部之间的距离逐渐增大。
可选地，所述工艺腔室设有第一避让孔，所述工艺腔室外设有驱动机构、延伸杆和密封套，所述密封套密封设置于所述工艺腔室的外壁，所述驱动机构设置于所述密封套的外壁，所述密封套设有第二避让孔，所述驱动机构的输出轴穿过所述第二避让孔延伸至所述密封套内，并与所述延伸杆的一端相连，所述延伸杆的另一端穿过所述第一避让孔与所述升降环相连。
可选地，所述半导体工艺设备还包括第一密封圈和第二密封圈，所述驱动机构朝向所述密封套的一面设有第一安装槽，所述第一安装槽环绕所述驱动机构的输出轴设置，所述第一密封圈设置于所述第一安装槽，所述第一密封圈与所述密封套密封配合，所述工艺腔室的外表面设有第二安装槽，所述第二密封圈设置于所述第二安装槽，所述第二密封圈与所述密封套密封配合。
可选地，上述任一实施例中的所述半导体工艺设备还包括至少一个传片腔室，所述至少一个传片腔室与所述工艺腔室叠置。
可选地，所述半导体工艺设备还包括抽气装置、真空主管路和至少两个真空支管路，各所述真空支管路的第一端均与所述工艺腔室相连通，各所述真空支管路的第二端分别与所述真空主管路的第一端相连通，各所述真空支管路沿所述工艺腔室的周向依次间隔设置，所述真空主管路的第二端与所述抽气装置相连通。
可选地，所述真空主管路和所述抽气装置均设置于所述传片腔室背离所述工艺腔室的一侧，各所述真空支管路的第二端的端口所处的位置低于所述第一晶圆支撑面。
可选地，所述工艺腔室与所述至少一个传片腔室可拆卸地叠置。
可选地，所述传片腔室和所述工艺腔室中的一者设有定位孔，另一者设有定位凸起，所述定位凸起与所述定位孔定位配合，以使所述传片腔室和所述工艺腔室同轴。
可选地，上述任一实施例中的所述工艺腔室为去胶腔室。
在本申请实施例中，晶圆放置于晶圆支撑架上，而晶圆支撑架设置于升降环上，在升降环升降的过程中带动晶圆升降，由于升降环的内径大于卡盘的直径，故升降环可以避让卡盘并自由升降，从而将晶圆放置于卡盘上或将晶圆从卡盘上升起，可见，该晶圆升降机构不需要穿设于卡盘，因此可以避免在卡盘上开设用于避让晶圆升降机构的通孔，以使卡盘的结构更加简单。因此，本申请实施例能够解决目前的卡盘的结构较为复杂的问题。
附图说明
图1为本申请实施例公开的半导体工艺设备的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的半导体工艺设备的侧视图；
图3为本申请实施例公开的半导体工艺设备的部分结构示意图；
图4为本申请实施例公开的内衬和加热件的爆炸图；
图5为本申请实施例公开的内衬和加热件的俯视图；
图6至图8为本申请实施例公开的内衬和加热件处于不同视角下的结构示意图；
图9至图10为本申请实施例公开的半导体工艺设备的部分结构的剖视图；
图11为图10所示结构的局部剖视图；
图12为本申请实施例公开的半导体工艺设备的部分结构的俯视图；
图13为图12所示结构的A-A处的剖视图；
图14为图13的局部放大图；
图15至图17为图14所示结构处于不同视角下的剖视图；
图18为本申请实施例公开的半导体工艺设备的部分结构示意图；
图19为本申请实施例公开的半导体工艺设备的剖视图；
图20为本申请另一实施例公开的半导体工艺设备的剖视图。
附图标记说明：
110-传片腔室、111-第一传片腔室、112-第二传片腔室、120-工艺腔室、121-等离子体通道、122-第一避让孔、123-顶部、124-第二传片口、130-微波源、140-抽气装置、150-卡盘、151-第一晶圆支撑面、152-定位槽、160-晶圆升降机构、161-升降环、162-晶圆支撑架、162a-第二晶圆支撑面、162b-连接部、162c-支撑部、170-驱动机构、180-卡盘固定件、181-第一弧形板、182-第二弧形板、183-连接部、190-内衬、191-顶板、191a-通孔、191b-定位槽、192-环形侧板、192a-第一传片口、210-加热件、211-第一直线段、212-弧形段、213-第三直线段、220-延伸杆、230-密封套、240-真空主管路、250-真空支管路、260-固定件、270-第一密封圈、280-第二密封圈、310-前端模块、320-晶圆片盒、330-缓冲减压腔室、340-去胶腔室、400-晶圆。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的半导体工艺设备进行详细地说明。
如图1至图20所示，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括工艺腔室120，可选地，该工艺腔室120可以为沉积腔室、刻蚀腔室等，这里不作具体限制。工艺腔室120内设有用于承载晶圆400的卡盘150和晶圆升降机构160，可选地，卡盘150可以为静电卡盘、机械卡盘等，这里不作具体限制。晶圆升降机构160可沿竖直方向移动，晶圆升降机构160包括升降环161和至少两个晶圆支撑架162，至少两个晶圆支撑架162均设置于升降环161上，且至少两个晶圆支撑架162沿升降环161的周向间隔设置，升降环161环绕卡盘150设置，且升降环161的内径大于卡盘150的直径，晶圆支撑架162朝向升降环161内侧延伸以支撑晶圆400。可选地，晶圆400的直径可以小于卡盘150的直径；进一步可选地，升降环161的内径可以为314mm，卡盘150的直径可以为310mm，晶圆400的直径可以为400mm，当然，升降环161、卡盘150和晶圆400的尺寸也可以根据实际需要进行选择，本申请实施例不作具体限制。
在本申请实施例中，晶圆400放置于晶圆支撑架162上，而晶圆支撑架162设置于升降环161上，在升降环161升降的过程中带动晶圆400升降，由于升降环161的内径大于卡盘150的直径，故升降环161可以避让卡盘150并自由升降，从而将晶圆400放置于卡盘150上或将晶圆400从卡盘150上升起，可见，该晶圆升降机构160不需要穿设于卡盘150，因此可以避免在卡盘150上开设避让晶圆升降机构160的通孔，以使卡盘150更加简单。因此，本申请实施例能够解决目前的卡盘150的结构较为复杂的问题。
如图10至图14所示，一种可选的实施例中，卡盘150具有第一晶圆支撑面152，晶圆支撑架162具有第二晶圆支撑面162a，晶圆升降机构160可沿竖直方向在工艺位置和传片位置之间移动，在晶圆升降机构160位于工艺位置的情况下，第一晶圆支撑面151与第二晶圆支撑面162a相平齐，或者第一晶圆支撑面151高于第二晶圆支撑面162a。本申请实施中，当第一晶圆支撑面151与第二晶圆支撑面162a相平齐时，支撑晶圆400的支撑面的面积较大，有利于提高晶圆400在工艺过程中的稳定性；当第一晶圆支撑面151高于第二晶圆支撑面162a时，只要确保第二晶圆支撑面162a低于第一晶圆支撑面151即可，能够降低升降环161的控制精度，有利于降低整个晶圆升降机构160的控制难度。
可选的实施例中，晶圆支撑架162可以为支撑杆，支撑杆沿升降环161的移动方向延伸，支撑杆可以设置于升降环161的内环面上，其一端的端面可以支撑晶圆400，此时支撑杆支撑晶圆400的支撑面的面积较小，导致晶圆400在升降过程中的稳定性不好。基于此，另一可选的实施例中，如图11所示，晶圆支撑架162包括连接部162b和支撑部162c，连接部162b的一端与升降环161相连，连接部162b的另一端与支撑部162c相连，支撑部162c朝向升降环161内侧延伸且与升降环161相对设置，支撑部162c具有第二晶圆支撑面162a，该支撑面的面积较大，有利于提高晶圆400升降过程中的稳定性。
可选地，卡盘150的边缘设有定位槽152，在晶圆升降机构160位于工艺位置的情况下，支撑部162c与定位槽152定位配合，从而可靠地限制晶圆升降机构160继续移动，进而提升晶圆升降机构160的稳定性。可选地，此时第一晶圆支撑面151可以与第二晶圆支撑面162a相平齐，能够避免晶圆400放置到卡盘150后晶圆升降环161继续下降，从而使得第一晶圆支撑面151和第二晶圆支撑面162a可靠地共同支撑晶圆400，提高晶圆升降机构160的利用率。
卡盘150可以通过固定装置设置于工艺腔室120的底部，或者，如图9所示，工艺腔室120内还设有卡盘固定件180，卡盘固定件180设置于卡盘150的外周面与工艺腔室120的侧壁之间。该实施例中，卡盘150与工艺腔室120的侧壁相连，卡盘150与工艺腔室120的底壁之间不需要预留空间来设置用于安装卡盘150的固定装置，因此可以减小卡盘150与工艺腔室120的底壁之间的距离，从而减小工艺腔室120的内部空间。可选地，卡盘固定件180具有隔热性能，即卡盘固定件180可以采用隔热材料制成，从而防止卡盘150上的热量传递至工艺腔室120的侧壁上，以提高卡盘150的工作效率。
进一步可选的实施例中，卡盘150与工艺腔室120的底壁之间具有隔热空间，从而减少卡盘150上的热量散失，以提高卡盘150的工作效率。
可选地，卡盘固定件180的数量可以为一个，在安装卡盘150的过程中，卡盘固定件180的尺寸过大或过小都会影响卡盘150的安装，因此，只有卡盘固定件180的尺寸恰好时，才能顺利地将卡盘150安装至传片腔室110的侧壁上，而这将导致增大卡盘固定件180的设计难度。可选地，卡盘固定件180的数量为至少两个，各卡盘固定件180沿卡盘150的周向间隔设置，此时可以为卡盘固定件180提供一定的形变空间，并且可以节省卡盘固定件180的制作成本。
卡盘固定件180可以为支撑杆，支撑杆支撑于卡盘150的外周面与工艺腔室120的侧壁之间，由于支撑杆与卡盘150之间和支撑杆与工艺腔室120的侧壁之间的连接面积较小，导致卡盘150的稳定性较差。故，如图9所示，一种可选的实施例中，卡盘固定件180包括第一弧形板181、第二弧形板182和连接件183，连接件183连接于第一弧形板181与第二弧形板182之间，第一弧形板181与卡盘150的外周面贴合并固定连接，第二弧形板182与工艺腔室120的侧壁贴合并固定连接，以增大卡盘固定件180与卡盘150之间的连接面积和卡盘固定件180与工艺腔室120的侧壁之间的连接面积，从而提高卡盘150的稳定性。
如图3至图8所示，另一种可选的实施例中，半导体工艺设备还包括微波源130，工艺腔室120设有等离子体通道121，可选地，微波源130的发射端通过等离子体通道121与工艺腔室120相连通，且等离子体通道121的出口与卡盘150的第一晶圆支撑面151相对设置，以使等离子体通过等离子体通道121后尽可能多地溅射到晶圆400上，从而提高晶圆400加工的工艺效率。工艺腔室120内还设有内衬190和加热件210，加热件210用于对工艺腔室120的内部空间进行加热，可选地，加热件210的温度可以为50～60℃，当然也可以根据实际需要进行选择，这里不作具体限制。内衬190包括相连的顶板191和环形侧板192，顶板191与工艺腔室120的顶部123相对设置，顶板191设有多个通孔191a，等离子体通道121通过多个通孔191a与内衬190的内部空间相连通，此时微波源130发射的等离子体溅射到内衬190的内部空间，内衬190可以用于保护工艺腔室120。可选地，加热件210设置于顶板191朝向顶部123的一面，避免溅射到内衬190的内部空间的等离子体打到加热件210上，从而保护加热件210。环形侧板192设有第一传片口192a，工艺腔室120的侧壁设有第二传片口124，第二传片口124与第一传片口192a相对设置，以便于机械手传送晶圆400。
可选地，如图4和图5所示，工艺腔室120内还设有固定件260，固定件260包括依次相连的第一连接部、定位部和第二连接部，定位部为弧形结构，顶板191朝向顶部123的一面设有定位槽191b，加热件210的至少部分设置于定位槽191b内，固定件260的第一连接部和第二连接部分别连接于定位槽191b的两侧，定位部按压于加热件210的外周面，从而对加热件210进行固定。进一步可选地，固定件260的数量为至少两个，各固定件260沿加热件260的延伸方向依次间隔设置，从而提高加热件210的稳定性。
可选地，多个通孔191a从顶板191的中心区域向边缘区域呈辐射式分布，且在中心区域向边缘区域的延伸方向上，各通孔的孔径逐渐增大，从而避免等离子体通道121内的气压分布不均匀。
一种可选的实施例中，加热件210包括依次相连的第一直线段211、弧形段212和第二直线段213，第一直线段211与第二直线段213相对设置，弧形段212环绕等离子体通道121设置，从而全方位地加热工艺腔室120，改善加热效果。可选地，第一直线段211和第二直线段213中的一者为加热介质的输入端，另一者为加热介质的输出端，以使该加热件210内部的加热介质循环，从而散发热量。当然，加热件210也可以为电加热件，这里不作具体限制。
可选地，当加热件210的内部存在加热介质时，第一直线段211与第二直线段213可以间隔设置。由于第一直线段211和第二直线段213中的一者为加热介质的输入端，另一者为加热介质的输出端，当第一直线段211与第二直线段213可以间隔设置时，可以避免二者相互影响，即输入端的一部分热量被输出端带走，从而提高加热件210的加热效率。
进一步可选的实施例中，在顶板191的中心向顶板191的边缘延伸的方向上，顶板191与工艺腔室120的顶部123之间的距离逐渐增大，以使溅射到顶板191上的等离子体快速流到晶圆400的表面，从而提高工艺腔室120的工作效率。可选地，顶板191呈锥形结构，进一步可选地，顶板191背离工艺腔室120的顶部123的一面为弧形面，从而将溅射到顶板191上的等离子体汇集并流到晶圆400的表面，从而进一步提高工艺腔室120的工作效率。
如图13至图14所示，再一种可选的实施例中，工艺腔室120设有第一避让孔122，工艺腔室120外设有驱动机构170、延伸杆220和密封套230，可选地，驱动机构170可以为电机、液压缸等，这里不作具体限制。密封套230密封设置于工艺腔室120的外壁，密封套230将工艺腔室120的内部空间与外界环境隔绝开，以使工艺腔室120的内部空间处于较优的工艺状态，从而提高工艺腔室120的工作效率。驱动机构170设置于密封套230的外壁，密封套230设有第二避让孔，驱动机构170的输出轴穿过第二避让孔延伸至密封套230内，并与延伸杆220的一端相连，延伸杆220的另一端穿过第一避让孔122与升降环161相连，驱动机构170通过延伸杆220驱动升降环161沿竖直方向在工艺位置和传片位置之间移动，延伸杆220始终位于密封套230内。驱动机构170驱动升降环161上升至传片位置时，机械手将晶圆400放置到晶圆支撑架162的第二晶圆支撑面162a上，然后驱动机构170驱动升降环161下降至工艺位置，以使晶圆400放置到卡盘150上。该实施例中，驱动机构170设置于工艺腔室120外，可以避免占用工艺腔室120的内部空间，并且在不受工艺腔室120的内部空间限制的情况下，可以灵活选择驱动机构170的类型和尺寸；另外，对晶圆400进行加工工艺的过程中，工艺腔室120的内部空间的温度较高，驱动机构170设置于工艺腔室120外，可以避免高温损坏驱动机构170，从而延长驱动机构170的使用寿命。
进一步可选的实施例中，如图14所示，半导体工艺设备还包括第一密封圈270和第二密封圈280，驱动机构170朝向密封套230的一面设有第一安装槽，第一安装槽环绕驱动机构170的输出轴设置，第一密封圈270设置于第一安装槽，第一密封圈270与密封套230密封配合，工艺腔室120的外表面设有第二安装槽，第二密封圈280设置于第二安装槽，第二密封圈280与密封套230密封配合，从而进一步提升工艺腔室120的内部空间的密封性。可选地，第一密封圈270和第二密封圈280可以均为O形密封圈，当然也可以采用其它类型的密封圈，这里不作具体限制。
如图19至图20所示，可选的实施例中，上述任一实施例中的半导体工艺设备还包括至少一个传片腔室110，至少一个传片腔室110与工艺腔室120叠置，可选地，工艺腔室120可以设置于传片腔室110的上方，也可以设置于传片腔室110的下方，此时等离子体可以从工艺腔室120的侧壁进入工艺腔室120，这里对工艺腔室120的设置方式不作具体限制。本申请实施例通过将工艺腔室120与传片腔室110叠置，从而避免该工艺腔室120单独占用工艺腔工位，以提高该半导体工艺设备的空间利用率。
可选地，传片腔室110的数量可以为一个，也可以为至少两个，当传片腔室110的数量为至少两个时，该传片腔室110包括叠置的第一传片腔室111和第二传片腔室112，此时该工艺腔室120叠置于多个传片腔室110的顶部或底部，从而进一步提高半导体工艺设备的空间利用率。
如图15至图18所示，进一步可选的实施例中，半导体工艺设备还包括抽气装置140、真空主管路240和至少两个真空支管路250，抽气装置140与工艺腔室120相连通，可选地，抽气装置140可以为压力控制组件。各真空支管路250的第一端均与工艺腔室120相连通，各真空支管路250沿工艺腔室120的周向依次间隔设置，多个真空支管路250有利于加快工艺腔室120内的气体排出，各真空支管路250的第二端分别与真空主管路240的第一端相连通，真空主管路240的第二端与抽气装置140相连通，抽气装置140可以将工艺腔室120内的气体和工艺过程中产生的颗粒物抽出。
可选地，真空主管路240和抽气装置140均设置于传片腔室110背离工艺腔室120的一侧，即各真空支管路250绕过传片腔室110至真空主管路240汇集，以避免抽气装置140占用半导体工艺设备的其它腔室的设置空间。因此，本申请实施例采用此种真空管路的布置方式，有利于提高半导体工艺设备的空间利用率。
在工艺过程中，等离子体溅射到内衬190上，以使内衬190会脱落少量副产物颗粒，而该部分颗粒将落到工艺腔室120的底部。可选地，各真空支管路250的第二端的端口所处的位置低于卡盘150的第一晶圆支撑面151，以使工艺腔室120的底部的颗粒被充分吸走。
可选地，真空主管路240的内径大于各真空支管路250的内径，以便于气体顺畅地流通；进一步可选地，真空主管路240的内径可以为100mm，真空支管路250的内径可以为75mm，当然也可以根据实际需要进行选择，这里不作具体限制。
另一可选的实施例中，工艺腔室120与至少一个传片腔室110可拆卸地叠置。相比于焊接等不可拆卸的叠置方式，当传片腔室110或工艺腔室120需要进行清洁维护，采用可拆卸地叠置这一方式时，可以将工艺腔室120从传片腔室110上拆下，从而对传片腔室110或工艺腔室120进行清洁维护。
进一步可选的实施例中，传片腔室110和工艺腔室120中的至少一者设有定位孔，另一者设有定位凸起，定位凸起与定位孔定位配合，以使传片腔室110和工艺腔室120同轴，从而对工艺腔室120进行校工位，确保在工艺过程中工艺腔室120内的晶圆400与传片腔室110内的晶圆400可以同轴，因此传片过程中，仅需要改变晶圆400传片前后在竖直方向上的坐标，垂直于该高度方向的方向上的坐标则可以保持不变，因此这样设置更便于精确传片。当定位凸起与定位孔定位配合后，然后通过螺栓将工艺腔室120和传片腔室110进行连接固定。
另一可选的实施例中，上述任一实施例中的工艺腔室120可以为去胶腔室，晶圆400在该工艺腔室120内进行去胶工艺，从而将晶圆400表面的光阻剂和残留的卤素气体(如Cl2、HBr、CF4等)进行清除。
如图1至图2所示，可选地，半导体工艺设备还包括前端模块310、晶圆片盒320、缓冲减压腔室330和去胶腔室，前端模块310设置于晶圆片盒320与传片腔室110之间，可选地，前端模块310包括机械手等结构，这里不作具体限制。晶圆片盒320通过前端模块310与传片腔室110相连通，传片腔室110和工艺腔室120沿缓冲减压腔室330的周向间隔设置，且缓冲减压腔室330分别与传片腔室110和工艺腔室120相连通，以确保加工晶圆400时各工艺的连续性，去胶腔室可以与传片腔室110叠置，可选地，传片腔室110的数量可以为至少两个，从而提高晶圆400的传输效率，去胶腔室与传片腔室一一对应设置，以便于提高去胶工艺的效率。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (17)

1.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括工艺腔室(120)，所述工艺腔室(120)内设有用于承载晶圆(400)的卡盘(150)和晶圆升降机构(160)，所述晶圆升降机构(160)可沿竖直方向移动，
所述晶圆升降机构(160)包括升降环(161)和至少两个晶圆支撑架(162)，所述至少两个晶圆支撑架(162)均设置于所述升降环(161)上，且所述至少两个晶圆支撑架(162)沿所述升降环(161)的周向间隔设置，所述升降环(161)环绕所述卡盘(150)设置，且所述升降环(161)的内径大于所述卡盘(150)的直径，所述晶圆支撑架(162)朝向所述升降环(161)内侧延伸以支撑所述晶圆(400)。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述卡盘(150)具有第一晶圆支撑面(151)，所述晶圆支撑架(162)具有第二晶圆支撑面(162a)，所述晶圆升降机构(160)可沿竖直方向在工艺位置和传片位置之间移动，
在所述晶圆升降机构(160)位于所述工艺位置的情况下，所述第一晶圆支撑面(151)与所述第二晶圆支撑面(162a)相平齐，或者所述第一晶圆支撑面(151)高于所述第二晶圆支撑面(162a)。
3.根据权利要求2所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述晶圆支撑架(162)包括连接部(162b)和支撑部(162c)，所述连接部(162b)的一端与所述升降环(161)相连，所述连接部(162b)的另一端与所述支撑部(162c)相连，所述支撑部(162c)朝向所述升降环(161)内侧延伸且与所述升降环(161)相对设置，所述支撑部(162c)具有所述第二晶圆支撑面(162a)，所述卡盘(150)的边缘设有定位槽(152)，
在所述晶圆升降机构(160)位于所述工艺位置的情况下，所述支撑部(162c)与所述定位槽(152)定位配合。
4.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺腔室(120)内还设有卡盘固定件(180)，所述卡盘固定件(180)设置于所述卡盘(150)的外周面与所述工艺腔室(120)的侧壁之间。
5.根据权利要求4所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述卡盘(150)与所述工艺腔室(120)的底壁之间具有隔热空间。
6.根据权利要求4所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述卡盘固定件(180)包括第一弧形板(181)、第二弧形板(182)和连接件(183)，所述连接件(183)连接于所述第一弧形板(181)与所述第二弧形板(182)之间，所述第一弧形板(181)与所述卡盘(150)的外周面相贴合并固定连接，所述第二弧形板(182)与所述工艺腔室(120)的侧壁相贴合并固定连接。
7.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺腔室(120)设有等离子体通道(121)，所述工艺腔室(120)内还设有内衬(190)和加热件(210)，所述内衬(190)包括相连的顶板(191)和环形侧板(192)，所述顶板(191)与所述工艺腔室(120)的顶部(123)相对设置，所述顶板(191)设有多个通孔(191a)，所述等离子体通道(121)通过所述多个通孔(191a)与所述内衬(190)的内部空间相连通，所述加热件(210)设置于所述顶板(191)朝向所述顶部(123)的一面，所述环形侧板(192)设有第一传片口(192a)。
8.根据权利要求7所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述加热件(210)包括依次相连的第一直线段(211)、弧形段(212)和第二直线段(213)，所述第一直线段(211)与所述第二直线段(213)相对设置，所述弧形段(212)环绕所述等离子体通道(121)设置。
9.根据权利要求7所述的半导体工艺设备，其特征在于，在所述顶板(191)的中心向所述顶板(191)的边缘延伸的方向上，所述顶板(191)与所述工艺腔室(120)的顶部(123)之间的距离逐渐增大。
10.根据权利要求1所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺腔室(120)设有第一避让孔(122)，所述工艺腔室(120)外设有驱动机构(170)、延伸杆(220)和密封套(230)，所述密封套(230)密封设置于所述工艺腔室(120)的外壁，所述驱动机构(170)设置于所述密封套(230)的外壁，所述密封套(230)设有第二避让孔，所述驱动机构(170)的输出轴穿过所述第二避让孔延伸至所述密封套(230)内，并与所述延伸杆(220)的一端相连，所述延伸杆(220)的另一端穿过所述第一避让孔(122)与所述升降环(161)相连。
11.根据权利要求10所述的升降机构，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括第一密封圈(270)和第二密封圈(280)，所述驱动机构(170)朝向所述密封套(230)的一面设有第一安装槽，所述第一安装槽环绕所述驱动机构(170)的输出轴设置，所述第一密封圈(270)设置于所述第一安装槽，所述第一密封圈(270)与所述密封套(230)密封配合，所述工艺腔室(120)的外表面设有第二安装槽，所述第二密封圈(280)设置于所述第二安装槽，所述第二密封圈(280)与所述密封套(230)密封配合。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括至少一个传片腔室(110)，所述至少一个传片腔室(110)与所述工艺腔室(120)叠置。
13.根据权利要求12所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备还包括抽气装置(140)、真空主管路(240)和至少两个真空支管路(250)，各所述真空支管路(250)的第一端均与所述工艺腔室(120)相连通，各所述真空支管路(250)的第二端分别与所述真空主管路(240)的第一端相连通，各所述真空支管路(250)沿所述工艺腔室(120)的周向依次间隔设置，所述真空主管路(240)的第二端与所述抽气装置(140)相连通。
14.根据权利要求13所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述真空主管路(240)和所述抽气装置(140)均设置于所述传片腔室(110)背离所述工艺腔室(120)的一侧，各所述真空支管路(250)的第二端的端口所处的位置低于所述第一晶圆支撑面(151)。
15.根据权利要求12所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺腔室(120)与所述至少一个传片腔室(110)可拆卸地叠置。
16.根据权利要求15所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述传片腔室(110)和所述工艺腔室(120)中的一者设有定位孔，另一者设有定位凸起，所述定位凸起与所述定位孔定位配合，以使所述传片腔室(110)和所述工艺腔室(120)同轴。
17.根据权利要求1-16所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述工艺腔室(120)为去胶腔室。
CN202211071619.2A 2022-09-02 2022-09-02 半导体工艺设备 Pending CN115312432A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211071619.2A CN115312432A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 半导体工艺设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211071619.2A CN115312432A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 半导体工艺设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115312432A true CN115312432A (zh) 2022-11-08

Family

ID=83866997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211071619.2A Pending CN115312432A (zh) 2022-09-02 2022-09-02 半导体工艺设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115312432A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117558671A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 厦门特仪科技有限公司 一种晶圆巡边定位设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117558671A (zh) * 2024-01-10 2024-02-13 厦门特仪科技有限公司 一种晶圆巡边定位设备
CN117558671B (zh) * 2024-01-10 2024-03-15 厦门特仪科技有限公司 一种晶圆巡边定位设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5769952A (en) Reduced pressure and normal pressure treatment apparatus
US10847351B2 (en) Plasma chamber with tandem processing regions
CN115312432A (zh) 半导体工艺设备
WO2000060653A1 (fr) Dispositif de traitement au plasma, procede de maintenance et procede d'installation dudit dispositif
US4803948A (en) Heat processing apparatus for semiconductor manufacturing
TWM593655U (zh) 半導體製程模組的中環
US20130153806A1 (en) Two way gate valve and substrate processing system having the same
US20110297321A1 (en) Substrate support stage of plasma processing apparatus
CN103392226A (zh) 真空处理设备
CN101097844A (zh) 半导体处理装置
US6170496B1 (en) Apparatus and method for servicing a wafer platform
US11894255B2 (en) Sheath and temperature control of process kit
KR102411142B1 (ko) 샤워 헤드 구조체 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US11424096B2 (en) Temperature controlled secondary electrode for ion control at substrate edge
CN204714897U (zh) 真空处理设备及处理设备
CN111607783B (zh) 半导体载具、半导体加工设备及吹扫方法
WO2020256259A1 (ko) 슬롯 밸브 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US20220336182A1 (en) Common substrate and shadow ring lift apparatus
CN216620668U (zh) 一种炉门及半导体热处理设备
US20220242706A1 (en) Cathode exchange mechanism to improve preventative maintenance time for cluster system
CN214542139U (zh) 外延-刻蚀一体机
CN111383888B (zh) 等离子体刻蚀机
CN118053785A (zh) 一种等离子体处理腔、半导体处理系统及机械手
CN112447548A (zh) 一种半导体处理设备及腔室间传送口结构
CN106684029B (zh) 承载装置及半导体加工设备

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