CN211045372U - 工艺腔室及半导体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工艺腔室及半导体设备，该工艺腔室，应用于半导体设备，包括腔室主体以及设置于腔室主体内的载台结构，载台结构设置于腔室主体的中部；载台结构包括载台主体以及第一悬臂、第二悬臂；第一悬臂的一端与载台主体的侧壁连接，另一端与腔室主体的侧壁连接；第二悬臂的一端与载台主体的侧壁连接，另一端与腔室主体的侧壁抵顶；第一悬臂与第二悬臂结构相同、规格相同、且位置相对于载台主体对称设置。应用本实用新型，工艺气体可以从晶圆的周侧均匀向下流动，使气流更加均匀稳定，使得进行工艺处理后的晶圆均匀性更好，从而提高了晶圆的表面质量；还可以有效改善腔室下方抽气的空压能力，缩短工艺时间，增加机台的工作效率等。

Description

工艺腔室及半导体设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种工艺腔室及半导体设备。

背景技术

在集成电路的制造过程中，晶圆刻蚀是一重要工艺步骤，晶圆刻蚀的均匀性是影响晶圆质量的关键因素。影响晶圆刻蚀均匀性的因素有很多，其中，腔室内部结构对晶圆刻蚀均匀性的影响是极其重要的一项，腔室内部结构的不对称性对气体流场、等离子体密度以及电磁场分布等均有不利影响，会使气体流场、等离子体密度以及电磁场分布不均匀，这将直接影响晶圆的刻蚀的均匀性。

实用新型内容

本实用新型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及半导体设备。

为实现本实用新型的目的，一方面提供一种工艺腔室，应用于半导体设备，其特征在于，包括腔室主体以及设置于所述腔室主体内的载台结构，所述载台结构设置于所述腔室主体的中部；

所述载台结构包括载台主体以及第一悬臂、第二悬臂；

所述第一悬臂的一端与所述载台主体的侧壁连接，另一端与所述腔室主体的侧壁连接；所述第二悬臂的一端与所述载台主体的侧壁连接，另一端与所述腔室主体的侧壁抵顶；

所述第一悬臂与所述第二悬臂结构相同、规格相同、且位置相对于所述载台主体对称设置。

可选地，所述载台主体为圆柱体，所述第一悬臂与所述第二悬臂相对于所述载台主体的轴线对称设置。

可选地，所述工艺腔室还包括开设在所述腔室主体的侧壁上的容置槽、进出料口、以及容纳于所述容置槽内部的料口遮挡组件、挡板；

所述进出料口贯穿所述腔室主体的侧壁，且与所述容置槽连通；

所述料口遮挡组件设于靠近所述腔室主体内部的一侧，用于全部或者部分遮挡所述进出料口；

所述容置槽开设在所述腔室主体的内侧壁上，且槽口朝向所述腔室主体的中部，用于容置所述料口遮挡组件；

所述挡板位于所述容置槽的开口处，且所述挡板的形状与所述容置槽的形状相适配，用于全部或者部分遮挡所述容置槽的开口。

可选地，所述挡板的靠近所述载台的板面与所述工艺腔室的一内侧壁的表面共面。

可选地，所述挡板设置在所述腔室主体的侧壁上，用于全部或者部分遮挡所述容置槽。

可选地，所述料口遮挡组件包括门体和驱动结构，所述门体设于所述容置槽内，位于所述进出料口和所述挡板之间；

所述驱动结构部分设于所述腔室主体的侧壁内，与所述门体连接，用于驱动所述门体全部或者部分遮挡所述进出料口。

可选地，所述驱动结构设置于所述门体的上部或下部，用于驱动所述门体上下运动，或者，所述驱动结构设置于所述门体的侧部，用于驱动所述门体左右运动，以全部或者部分遮挡所述进出料口。

可选地，还包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述载台的正上方，用于向所述腔室主体内喷洒工艺气体。

为实现本实用新型的目的，另一方面提供一种半导体设备，包括第一方面所述的工艺腔室。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的工艺腔室，在其中部设置载台主体，并在载台主体的两侧对称设置结构相同、规格相同的第一悬臂和第二悬臂，使得工艺腔室的内部整体呈对称结构，当工艺气体从顶部通入时，工艺气体可以从晶圆的周侧均匀向下流动，形成较为均匀的气体流场，使气流更加均匀稳定，使得进行工艺处理后的晶圆均匀性更好，从而提高了晶圆的表面质量；还可以有效改善腔室下方抽气的空压能力，缩短工艺时间，增加机台的工作效率等。

附图说明

图1为本申请实施例提供的工艺腔室的剖视结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的工艺腔室的剖视结构示意图二。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也可包括复数形式。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面结合附图以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

如图1和图2所示，本实施例提供一种工艺腔室，主要应用于半导体设备，包括腔室主体10以及设置于腔室主体10内的载台结构，载台结构设置于腔室主体10的中部。载台结构包括载台主体20以及第一悬臂30、第二悬臂40。第一悬臂30的一端与载台主体20的侧壁连接，另一端与腔室主体10的侧壁连接；第二悬臂40的一端与载台主体20的侧壁连接，另一端与腔室主体10的侧壁抵顶；第一悬臂30与第二悬臂40结构相同、规格相同、且位置相对于载台主体20对称设置。

其中，载台主体20可以但不限于是半导体设备上位于工艺腔室内的基座，例如其也可以是其它用于承载的平台或座体等。

本实施例提供的工艺腔室，在其中部设置载台主体20，并在载台主体20的两侧对称设置结构相同、规格相同的第一悬臂30和第二悬臂40，使得工艺腔室的内部整体呈对称结构，当工艺气体70从顶部通入时，工艺气体70可以从晶圆80的周侧均匀向下流动，形成较为均匀的气体流场，使气流更加均匀稳定，使得进行工艺处理后的晶圆80均匀性更好，从而提高了晶圆80的表面质量；还可以有效改善腔室下方抽气的空压能力(压缩空气的能力)，缩短工艺时间，增加机台的工作效率等。且令第二悬臂40的一端与载台主体20连接，另一端与腔室主体10抵顶，如此，将第二悬臂40与载台主体20连接，可以在装配载台主体20之前完成，然后将载台主体20和第一悬臂30和第二悬臂40一同安装在腔室主体10中，使得整体结构的装配更加省时省力。

需要说明的是，载台主体20也可以同时通过第一悬臂30和第二悬臂40与腔室主体10连接，如此，载台主体20两侧不仅结构对称，连接关系也对称，使得整体结构比较稳定，从而减少对气流的反作用力，进一步使气流更加稳定。另外，本实施例对载台主体20与第一悬臂30和第二悬臂40之间的连接方式不作具体限定，可以固定连接，也可以可拆卸连接。其中，载台主体20与第一悬臂30优选采用固定件可拆卸连接，载台主体20与第二悬臂40优选插接，可以有效较少连接时间，提高装配效率。

具体地，载台主体20可以为圆柱体，第一悬臂30与第二悬臂40可以相对于载台主体20的轴线对称设置。圆柱体的载台主体20可以使得工艺腔室的结构更加规则，更便于工艺腔室内的工艺气体的流动，防止多面体载台的多个棱边阻碍工艺气体的流动。

进一步地，第二悬臂40可以通过斜支架41与载台主体20连接，斜支架41可以设于第二悬臂40的下面，如此，将斜支架41设置在第二悬臂40下面，与第二悬臂40和载台主体20之间形成三角结构，使第二悬臂40与载台主体20的连接更加稳定可靠，且对从上而下的气流基本没有影响，从而保证了气流的均匀性。

于一具体实施方式中，工艺腔室还包括开设在腔室主体10的侧壁上的容置槽14、进出料口11、以及容纳于容置槽14内部的料口遮挡组件、挡板15；进出料口11贯穿腔室主体10的侧壁，且与容置槽14连通；料口遮挡组件设于靠近腔室主体10内部的一侧，用于全部或者部分遮挡进出料口11；容置槽14开设在腔室主体10的内侧壁上，且槽口朝向腔室主体10的中部，用于容置料口遮挡组件；挡板15位于容置槽14的开口处，且挡板15的形状与容置槽14的形状相适配，用于全部或者部分遮挡容置槽14的开口。

如图2所示，腔室主体10的侧壁设有进出料口11、料口遮挡组件、容置槽14及挡板15，其中，进出料口11可以贯穿腔室主体10的侧壁，用于晶圆80出入腔室主体10；料口遮挡组件可以设于靠近腔室主体10内部的一侧，用于全部或者部分遮挡进出料口11，即当需要晶圆80出入时，料口遮挡组件可以不遮挡或不完全遮挡进出料口11，当不需要晶圆80出入时，料口遮挡组件可以遮挡进出料口11，以防止工艺腔室内外进行气体或者物质交换，甚至污染腔室等；容置槽14可以设于靠近腔室主体10内部的一侧，用于容置料口遮挡组件，如此，可以避免在腔室主体10的内壁上设置料口遮挡组件，造成腔室主体10内部结构的不对称；挡板15位于容置槽14的开口处，用于部分或全部遮挡容置槽14，通过设置挡板15，可将容置槽14部分或全部封闭，可以有效降低容置槽14对气流均匀性的影响。

具体地，挡板15靠近载台主体20的板面可以与腔室主体10的的一内侧壁的表面共面，使得腔室主体10的内壁整体呈圆环状，可进一步保障腔室主体10内气流的均匀性。

需要说明的是，本实施例对料口遮挡组件的具体结构不做具体限定，只要其能全部或者部分遮挡进出料口11即可。本实施例对挡板15与腔室主体10的连接方式也不作具体限定，例如，若挡板15部分遮挡容置槽14，则可以固定安装在腔室主体10上；若挡板15全部遮挡容置槽14，则挡板15可以与腔室主体10活动连接，例如滑动或转动设置在腔室主体10的侧壁上，并全部或者部分遮挡容置槽14，以使晶圆80出入该腔室主体10。

于一具体实施方式中，如图2所示，料口遮挡组件可以包括门体12和驱动结构13，门体12可以设于容置槽14内，位于进出料口11和挡板15之间；驱动结构13可以部分设于腔室主体10的侧壁内，能够相对腔室主体10运动，并与门体12连接，用于驱动门体12全部或者部分遮挡进出料口11。

更具体地，驱动结构13可以设置于门体12的上部或下部，用于驱动门体12上下运动，或者，驱动结构13设置于门体12的侧部，用于驱动门体12左右运动，以全部或者部分遮挡进出料口11。将驱动门体12上下运动或左右运动的驱动结构13设置于腔室主体10中，即实现了对门体12的驱动，又节省了腔室主体10内部的空间。需要说明的是，本实施例对门体12和驱动结构13具体结构和材质不作具体限定，如门体12可以是圆形的板状，驱动结构13可以是升降杆等。

于一具体实施方式中，该工艺腔室还可以包括喷嘴50，喷嘴50设置于载台主体20的正上方，用于向腔室主体内喷洒工艺气体，如此，喷嘴50正对载台主体20，使得喷出的工艺气体70本身相对载台主体20即是对称的，更有利于工艺腔室内的工艺气体70均匀地流动。

于一具体实施方式中，如图1好图2所示，该工艺腔室可以为刻蚀腔室，刻蚀腔室内在载台主体20的上方产生等离子体60，如此，能够产生均匀的等离子体60，且由于该工艺腔室的内部结构比较对称，使得当机台进行工艺处理时，可以改善腔室主体10内部的电磁场分布以及气体流场的均匀性，从而使晶圆80上方有效的等离子体60更加均匀，使晶圆80刻蚀后的均匀性更高。

基于上述工艺腔室实施例相同的构思，本实施例还提供一种半导体设备，包括工艺腔室，该工艺腔室为上述实施例中任一实施方式中的工艺腔室。

本实施例提供的半导体设备至少具有以下有益效果：

本实施例提供的半导体设备，在其工艺腔室的中部设置载台主体20，并在载台主体20的两侧对称设置结构相同、规格相同的第一悬臂30和第二悬臂40，使得工艺腔室的内部整体呈对称结构，当工艺气体70从顶部通入时，工艺气体70可以从晶圆80的周侧均匀向下流动，形成较为均匀的气体流场，使气流更加均匀稳定，使得进行工艺处理后的晶圆80均匀性更好，从而提高了晶圆80的表面质量；还可以有效改善腔室下方抽气的空压能力，缩短工艺时间，增加机台的工作效率等。且令第二悬臂40的一端与载台主体20连接，另一端与腔室主体10抵顶，如此，将第二悬臂40与载台主体20连接，可以在装配载台主体20之前完成，然后将载台主体20和第一悬臂30和第二悬臂40一同安装在腔室主体10中，使得整体结构的装配更加省时省力。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种工艺腔室，应用于半导体设备，其特征在于，包括腔室主体以及设置于所述腔室主体内的载台结构，所述载台结构设置于所述腔室主体的中部；

所述载台结构包括载台主体以及第一悬臂、第二悬臂；

所述第一悬臂的一端与所述载台主体的侧壁连接，另一端与所述腔室主体的侧壁连接；所述第二悬臂的一端与所述载台主体的侧壁连接，另一端与所述腔室主体的侧壁抵顶；

所述第一悬臂与所述第二悬臂结构相同、规格相同、且位置相对于所述载台主体对称设置。

2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述载台主体为圆柱体，所述第一悬臂与所述第二悬臂相对于所述载台主体的轴线对称设置。

3.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括开设在所述腔室主体的侧壁上的容置槽、进出料口、以及容纳于所述容置槽内部的料口遮挡组件、挡板；

所述进出料口贯穿所述腔室主体的侧壁，且与所述容置槽连通；

所述料口遮挡组件设于靠近所述腔室主体内部的一侧，用于全部或者部分遮挡所述进出料口；

所述容置槽开设在所述腔室主体的内侧壁上，且槽口朝向所述腔室主体的中部，用于容置所述料口遮挡组件；

所述挡板位于所述容置槽的开口处，且所述挡板的形状与所述容置槽的形状相适配，用于全部或者部分遮挡所述容置槽的开口。

4.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述挡板的靠近所述载台主体的板面与所述工艺腔室的一内侧壁的表面共面。

5.根据权利要求3或4所述的工艺腔室，其特征在于，所述挡板设置在所述腔室主体的侧壁上，用于全部或者部分遮挡所述容置槽。

6.根据权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述料口遮挡组件包括门体和驱动结构，所述门体设于所述容置槽内，位于所述进出料口和所述挡板之间；

所述驱动结构部分设于所述腔室主体的侧壁内，与所述门体连接，用于驱动所述门体全部或者部分遮挡所述进出料口。

7.根据权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，所述驱动结构设置于所述门体的上部或下部，用于驱动所述门体上下运动，或者，所述驱动结构设置于所述门体的侧部，用于驱动所述门体左右运动，以全部或者部分遮挡所述进出料口。

8.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，还包括喷嘴，所述喷嘴设置于所述载台主体的正上方，用于向所述腔室主体内喷洒工艺气体。

9.一种半导体设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的工艺腔室。

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