晶圆处理装置及方法与流程

文档序号:27315494发布日期:2021-11-09 23:47阅读:93来源:国知局
晶圆处理装置及方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种晶圆处理装置及方法。


背景技术:

2.在采用炉管对晶舟上的多个晶圆进行ono(氧化硅

氮化硅

氧化硅)结构沉积时,晶舟的顶部和底部还会放置虚拟晶圆(dummy wafer)。由于虚拟晶圆与多个晶圆的结构不同,导致与虚拟晶圆相邻设置的晶圆会受到影响,造成负载效应。现有技术通过改善虚拟晶圆的结构来减小对相邻晶圆的影响,从而改善虚拟晶圆的相邻晶圆的负载效应。
3.但是,实际应用中,由于炉管中仅设置两个用于传输载气的进气管,且两个进气管上的气孔分别与晶舟的顶部和底部相对,容易导致炉管中的反应气体在处理晶圆后残存的气体堆积在晶舟的中部,使得晶舟中部的晶圆也会存在负载效应,而通过改善虚拟晶圆结构的方法无法改善晶舟中部的晶圆的负载效应,导致晶圆的性能受到影响。


技术实现要素:

4.本发明提供一种晶圆处理装置及方法,能够有效改善晶圆的负载效应,提高晶圆的性能。
5.本发明提供了一种晶圆处理装置,包括:
6.处理腔室,用于容纳晶圆;
7.第一进气管,设有用于向所述处理腔室传输载气的至少一个第一气孔;
8.第二进气管,设有用于向所述处理腔室传输载气的至少一个第二气孔;
9.第三进气管,设有用于向所述处理腔室传输载气的至少一个第三气孔;
10.所述第一气孔、所述第二气孔、所述第三气孔在所述处理腔室的高度方向上间隔排布。
11.进一步优选地,所述第二气孔被配置为与所述晶圆的中部相对。
12.进一步优选地,所述第一气孔被配置为与所述晶圆的顶端相对,所述第三气孔被配置为与所述晶圆的底端相对。
13.所述晶圆处理装置还包括第一壳体和第二壳体;
14.所述第一壳体为中空壳体,以围成所述处理腔室,所述第一壳体上具有第一排气口,且所述第一排气口与所述处理腔室相连通;
15.所述第二壳体为中空壳体,以容纳所述第一壳体,所述第二壳体上具有第二排气口,且所述第二排气口与所述第一排气口相连通。
16.进一步优选地,所述第一排气口沿所述第一壳体的侧表面的底部延伸至顶部,所述第二排气口位于所述第二壳体的侧表面的底部。
17.进一步优选地,所述晶圆处理装置还包括挡板;
18.所述挡板覆盖在所述第一排气口上,且所述挡板与所述晶圆的中部相对。
19.进一步优选地,所述晶圆处理装置还包括第三壳体;
20.所述第三壳体为中空壳体,且所述第三壳体容纳所述第一壳体,所述第二壳体容纳所述第三壳体;
21.所述第三壳体上具有第三排气口,且所述第三排气口与所述第一排气口和所述第二排气口相连通。
22.进一步优选地,所述第三排气口沿所述第三壳体的侧表面的底部延伸至顶部。
23.进一步优选地,所述第一排气口与所述第三排气口沿所述第三壳体的周向间隔排布。
24.所述第一排气口与所述第三排气口在所述第三壳体的周向上间隔130度至210度。
25.进一步优选地,所述第一进气管、所述第二进气管、所述第三进气管和所述第一排气口沿所述第一壳体的周向间隔排布,且所述第一进气管、所述第二进气管、所述第三进气管与所述第一排气口在所述第一壳体的周向上的间隔角度均不小于90度。
26.进一步优选地,所述晶圆处理装置还包括至少一个传输管;
27.所述传输管上设有用于向所述处理腔室传输反应气体的多个第四气孔,所述多个第四气孔在所述处理腔室的高度方向上间隔排布。
28.进一步优选地,所述第一进气管、所述第二进气管、所述第三进气管和所述传输管沿所述处理腔室的周向间隔排布,且所述第一进气管、所述第二进气管、所述第三进气管与所述传输管在所述处理腔室的周向上的间隔角度均不小于90度。
29.本技术还提供一种晶圆处理方法,所述方法包括:
30.将若干晶圆放置在处理腔室中,所述若干晶圆沿所述处理腔室的高度方向间隔排列;
31.分别向所述处理腔室中所述晶圆的多个位置传输载气,以对所述晶圆进行处理;所述多个位置在所述处理腔室的高度方向上间隔排布。
32.进一步优选地,所述多个位置包括所述晶圆的顶端、中部和底端。
33.进一步优选地,所述方法还包括:
34.在向所述处理腔室传输载气的过程中,向所述处理腔室传输反应气体,以对所述晶圆进行处理;
35.通过所述载气将所述反应气体处理所述晶圆后的残存气体排出所述处理腔室。
36.进一步优选地,所述方法还包括:
37.将所述处理腔室排出的残存气体通过第一排气通道排出,所述第一排气通道与所述处理腔室相连通,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述晶圆的顶端和底端相对,所述第一排气通道排出所述残存气体的位置与所述晶圆的底端相对。
38.进一步优选地,所述方法还包括:
39.将所述处理腔室排出的残存气体通过第二排气通道和第三排气通道排出,所述第三排气通道通过所述第二排气通道与所述处理腔室相连通,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述晶圆的顶端、中部和底端相对,所述第二排气通道和所述第三排气通道排出所述残存气体的位置均与所述晶圆的底端相对。
40.进一步优选地,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述第二排气通道排出所述残存气体的位置在所述处理腔室的周向上间隔排布。
41.进一步优选地,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述第二排气通道排出
所述残存气体的位置在所述处理腔室的周向上间隔130度至210度。
42.本发明的有益效果为:通过设置第一进气管、第二进气管和第三进气管,且第一进气管上的第一气孔、第二进气管上的第二气孔、第三进气管上的第三气孔向处理腔室传输载气,且第一气孔、第二气孔和第三气孔在处理腔室的高度方向上间隔排布,及时排出处理腔室内不同位置处与晶圆反应后的残存气体,避免晶圆中沉积的膜层过厚,进而提高晶圆的esum(器件性能窗口),从而改善晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;通过在第一壳体的第一排气口的中间位置覆盖挡板,使处理腔室内的残存气体通过第一排气口的顶部和底部扩散,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;通过在第一壳体和第二壳体之间设置第三壳体,且第三壳体的第三排气口与第一壳体的第一排气口交错设置,以缓解第二排气口对第一排气口处残存气体的气流方向的影响,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能。
附图说明
43.为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明实施例提供的晶圆处理装置的一个结构示意图;
45.图2为本发明实施例提供的晶圆处理装置中进气管和传输管的一个结构示意图;
46.图3为本发明实施例提供的晶舟位置和esum的一种关系示意图;
47.图4为本发明实施例提供的晶舟位置和esum的另一种关系示意图;
48.图5为本发明实施例提供的晶圆处理装置中第一排气口与挡板的一个结构示意图;
49.图6为本发明实施例提供的晶圆处理装置的一个俯视图;
50.图7为本发明实施例提供的晶圆处理方法的一个流程示意图;
51.图8为本发明实施例提供的晶圆处理方法中处理腔室和第一排气通道的排气示意图;
52.图9为本发明实施例提供的晶圆处理方法中处理腔室、第二排气通道和第三排气通道的排气示意图。
具体实施方式
53.这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的,并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现,并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
54.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,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。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。另外,术语“包括”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
55.在本发明的描述中,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;可以是机械连接,也可以是电连接;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发明中的具体含义。
56.这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指,否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是,这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
57.参见图1,是本发明实施例提供的晶圆处理装置的结构示意图。
58.如图1所示,本发明实施例提供的晶圆处理装置包括处理腔室1、晶舟(boat)2和多个进气管3。其中,晶舟2位于处理腔室1内,且晶舟2沿处理腔室1的高度方向(即轴向)a延伸,优选地,晶舟2从处理腔室1的底部延伸至处理腔室2的顶部。晶舟2用于放置多个晶圆4,具体地,晶舟2中具有沿处理腔室1的高度方向a平行排列的多个晶圆槽,每个晶圆槽上放置一个晶圆4,使得晶舟2上放置的多个晶圆4沿处理腔室1的高度方向a间隔排布。
59.每个进气管3至少部分位于处理腔室1内,每个进气管3都用于传输载气,例如氮气n2。每个进气管3的进气口d1位于处理腔室1的外部,每个进气管3上设有至少一个气孔,每个进气管3上的气孔与该进气管3的进气口d1和处理腔室1相连通,使每个进气管3通过其进气口d1、气孔向处理腔室1传输载气。
60.多个进气管3可以包括三个进气管,即第一进气管3a、第二进气管3b和第三进气管3c,如图2所示。第一进气管3a上的气孔为第一气孔31a,第二进气管3b上的气孔为第二气孔31b,第三进气管3c上的气孔为第三气孔31c,且第一气孔31a、第二气孔31b和第三气孔31c在处理腔室1的高度方向a上间隔排布。第一气孔31a、第二气孔31b和第三气孔31c均用于向处理腔室1传输载气,以及时将处理腔室1内不同位置处反应后的残存气体排出,保证不同位置处晶圆上沉积的膜层(ono,即氧化硅

氮化硅

氧化硅)厚度满足要求,避免晶圆上膜层的厚度过大影响晶圆的esum(器件性能窗口)而导致晶圆的负载效应。
61.优选地,第二气孔31b被配置为与晶圆4的中部相对,即第二气孔31b与晶舟2中部的晶圆4相对,通过第二气孔31b向处理腔室1传输载气,有效保证晶舟2中部位置处的残存气体及时排出,从而改善晶舟2中部的晶圆4的负载效应。第一气孔31a被配置为与晶圆的顶端相对,即第一气孔31a与晶舟2顶端的晶圆4相对,通过第一气孔31a向处理腔室1传输载气,有效保证晶舟2顶端位置处的残存气体及时排出,从而改善晶舟2顶端的晶圆4的负载效应。第三气孔31c被配置为与晶圆4的底端相对,即第三气孔31c与晶舟2底端的晶圆4相对,通过第三气孔31c向处理腔室1传输载气,有效保证晶舟2底端位置处的残存气体及时排出,从而改善晶舟2底端的晶圆4的负载效应。其中,顶端、中部和底端为相对概念,晶圆4的中部
可以是指包括位于中心位置的晶圆的区域,顶端是指位于中部上方的区域,底端是指位于中部下方的区域,顶端、中部和底端在高度方向a上所涵盖的长度可以相同或不同。
62.分别设置三个进气管3,且三个进气管3上的气孔分别与不同位置的晶圆4相对设置,以根据实际需求向处理腔室1的不同位置传输不同大小的气流。例如,根据处理腔室内残存气体的分布情况,调整第一进气管3a传输的气流最大,第三进气管3c传输的气流最小,以保证处理腔室内不同位置的残存气体能够及时排出,保证处理腔室1内不同位置处的晶圆的负载效应得到有效改善。
63.若仅设置两个进气管,分别向处理腔室1的底部和顶部传输载气。而排气泵位于底部,使得排气泵在排出处理腔室1内的残存气体时,处理腔室1顶部的残存气体扩散至处理腔室1的中部和底部,但处理腔室1的底部距离排气泵较近,使得处理腔室1底部的残存气体能够及时排出,而处理腔室1中部的残存气体距离排气泵较远,导致残存气体在处理腔室1的中部累积,进而导致晶舟2中部位置处的晶圆膜层过厚。由图3可以看出,位于晶舟2底部位置b2和顶部位置b1处的晶圆4的esum(器件性能窗口)较高,而晶舟2中部位置b3(如第58个晶圆槽位置,从晶舟2底部的晶圆槽开始排序)处的晶圆4的esum偏低。同样,由图4可以看出,位于晶舟2底部位置c2和顶部位置c1处的晶圆4的esum较高,而晶舟2中部位置c3(如第60个晶圆槽位置,从晶舟2底部的晶圆槽开始排序)处的晶圆4的esum偏低。其中,图3和图4是不同反应条件下晶舟位置与esum的关系曲线图。可以看出,晶舟2中部的晶圆4的esum较低,存在负载效应。为了改善晶舟2中部位置处的晶圆4的负载效应,本技术设置三个进气管,且三个进气管上的气孔沿高度方向a间隔排布,以同时向处理腔室1的不同位置传输载气,及时将处理腔室1内的残存气体排出,改善晶舟2中部位置处的晶圆4的esum,从而保证晶圆4的负载效应得到改善。
64.具体地,每个进气管3在处理腔室1内可以沿处理腔室1的高度方向a延伸,即每个进气管3的延伸方向与晶舟2的延伸方向相同。优选地,每个进气管3从处理腔室1的底部延伸至处理腔室1的顶部。进气管3上设有多个气孔时,进气管3上的多个气孔沿处理腔室1的高度方向a间隔排列。进气管3上的气孔在处理腔室1的高度方向a上的间距可根据实际需求设置,例如,晶舟2的每个晶圆槽对应一个气孔,以保证载气可以传输至位于晶舟2不同位置的晶圆4处。进气管3上的相邻两气孔在处理腔室1的高度方向a上的间距也可以不同,此处不做具体限定。另外,每个进气管3上的气孔的大小可根据实际需求设置,例如在处理腔室1底部朝向处理腔室1顶部的方向上,每个进气管3上的气孔的孔径逐渐增大,以避免进气管3内部压力变化导致的处理腔室1内气体分布不均的问题。每个进气管3上的气孔的孔径也可以相同,此处不做具体限定。
65.另外,如图1所示,晶圆处理装置还包括至少一个传输管9,传输管9至少部分位于处理腔室1内,每个传输管9的进气口d5位于处理腔室1的外部,以通过进气口d5向处理腔室1传输反应气体,以对处理腔室1内的晶圆进行处理。不同传输管9的形状可以不同。例如,至少一个传输管9包括第一传输管9a、第二传输管9b、第三传输管9c和第四传输管9d,如图2所示。第一传输管9a和第二传输管9b在处理腔室1内可以沿处理腔室1的底部延伸至处理腔室1的顶部,且第一传输管9a和第二传输管9b的侧壁分别设有多个第四气孔91,且第一传输管9a和第二传输管9b上的多个第四气孔91均沿处理腔室1的高度方向a间隔排布,以保证传输管9传输至处理腔室1的反应气体在处理腔室1内间隔分布,确保不同位置处的晶圆4都能与
反应气体反应。多个第四气孔91在高度方向a上的间距可以根据实际需求设置,此处不做具体限定。第三传输管9c和第四传输管9d位于处理腔室1的底部,其中第三传输管9c沿高度方向a延伸,第四传输管9d沿与高度方向a垂直的方向延伸。其中,第一传输管9a可以用于向处理腔室1传输氨气nh3、氧气o2、氮气n2和氢气h2,第二传输管9b用于向处理腔室1传输六氯二硅烷hcds、氮气n2、氢气h2,第三传输管9c用于向处理腔室1传输氮气n2,第四传输管9d用于向处理腔室1传输氮气n2和氢气h2。需要说明的是,传输管9的数量和传输气体可根据实际需求设置,此处不做具体限定。
66.进一步地,如图6所示,所述第一进气管3a、所述第二进气管3b、所述第三进气管3c和所述传输管9沿所述处理腔室1的周向b间隔排布,且所述第一进气管3a、所述第二进气管3b、所述第三进气管3c与所述传输管9在所述处理腔室1的周向b上的间隔角度均不小于90度,以保证传输管9传输的反应气体能够与晶圆4充分反应后再由载气排出。
67.进一步地,如图1所示,所述晶圆处理装置还包括第一壳体5和第二壳体6。所述第一壳体5为中空壳体,以围成所述处理腔室1。所述第一壳体5上具有第一排气口d3,所述第一排气口d3与所述处理腔室1相连通。结合图5所示,第一排气口d3沿第一壳体5的侧表面的底部延伸至第一壳体5的侧表面的顶部。所述第二壳体6为中空壳体,以容纳所述第一壳体5,且第二壳体6与第一壳体5间隔设置,以使第二壳体6与第一壳体5之间构成第一排气通道。所述第二壳体6上具有第二排气口d2,且所述第二排气口d2与第一排气通道、第一排气口d3、处理腔室1相连通。如图1所示,第二排气口d2位于第二壳体6的侧表面的底部,如图1所示。需要说明的是,第二排气口d2处可以设置排气泵,反应气体在对晶圆4进行处理后,通过排气泵可以使处理腔室1内的残存气体通过第一排气口d3、第一排气通道、第二排气口d2排出。
68.由于排气泵位于第二壳体6的底部,使得排气泵在排出处理腔室1内的残存气体时,处理腔室1顶部的残存气体扩散至处理腔室1的中部和底部,但处理腔室1的底部距离排气泵较近,使得处理腔室1底部的残存气体能够及时排出,而处理腔室1中部的残存气体距离排气泵较远,导致残存气体在处理腔室1的中部累积,加重晶舟2中部位置处的晶圆4的负载效应。
69.基于此,可选地,如图5所示,在第一排气口d3处设置挡板8,挡板8位于第一排气口d3上,且挡板8与晶圆4的中部相对,即挡板8覆盖第一排气口d3的中间位置,以改善残存气体排出的气流方向。由于第一排气口d3的中间位置设置挡板8,而排气泵位于第二壳体6的底部,使得排气泵抽气时,残存气体通过第一排气口d3的底部和顶部排出,而不在中部位置聚积,即不在晶舟2中部位置的晶圆4处聚积,从而有效改善晶舟2中部位置的晶圆4的负载效应,提高晶圆4的性能。
70.优选地,挡板8对所述第一排气口d3的覆盖面积不超过所述第一排气口d3面积的三分之一,以避免挡板8影响第一排气口d3的排气量,保证残存气体能够通过第一排气口d3及时排出。例如,对于具有119个晶圆槽的晶舟2,挡板8的位置与第49至69个晶圆槽(从晶舟2底部的晶圆槽开始排序)的位置相对应。
71.进一步地,如图6所述,所述第一进气管3a、所述第二进气管3b、所述第三进气管3c和所述第一排气口d3沿所述第一壳体5的周向b间隔排布,且所述第一进气管3a、所述第二进气管3b、所述第三进气管3c与所述第一排气口d3在所述第一壳体5的周向b上的间隔角度
均不小于90度,以避免第一进气管3a、所述第二进气管3b和所述第三进气管3c传输的载气直接从第一排气口d3排出,使得载气无法将残存气体排出。
72.可选地,如图6所示,在第一壳体5和第二壳体6之间设置第三壳体7,第三壳体7为中空壳体,以容纳第一壳体5,且第三壳体7与第一壳体5间隔设置,使得第三壳体7与第一壳体5之间构成第二排气通道,第二排气通道与第一排气口d3、处理腔室1相连通。第二壳体6容纳第三壳体7,且第三壳体7与第二壳体6间隔设置,使得第三壳体7与第二壳体6之间构成第三排气通道,第三排气通道与第二排气口d2相连通。第三壳体7上具有第三排气口d4,第三排气口d4与第二排气通道、第三排气通道相连通,使得处理腔室1中的残存气体能够通过第一排气口d3、第二排气通道、第三排气口d4、第三排气通道、第二排气口d2排出。
73.第三排气口d4与第一排气口d3沿第三壳体7的周向b间隔排布,第一排气口d3与第三排气口d4在第三壳体的轴向b上的间隔角度α为130度至210度。优选地,第一排气口d3与第三排气口d4在第三壳体的轴向b上的间隔角度为180度。本实施例通过设置具有第三排气口d3的第三壳体7,能够缓解排气泵对第一排气口d3处残存气体的气流方向的影响,使得第一排气口d3处的残存气体水平扩散,避免残存气体在晶舟2中部位置的晶圆4处聚积,从而有效改善晶舟2中部位置的晶圆4的负载效应,提高晶圆4的性能。
74.由上述可知,本发明实施例提供的晶圆处理装置,能够通过设置第一进气管、第二进气管和第三进气管,且第一进气管上的第一气孔、第二进气管上的第二气孔、第三进气管上的第三气孔向处理腔室传输载气,且第一气孔、第二气孔和第三气孔在处理腔室的高度方向上间隔排布,及时排出处理腔室内不同位置处与晶圆反应后的残存气体,避免晶圆中沉积的膜层过厚,进而提高晶圆的esum(器件性能窗口),从而改善晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;通过在第一壳体的第一排气口的中间位置覆盖挡板,使处理腔室内的残存气体通过第一排气口的顶部和底部扩散,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;通过在第一壳体和第二壳体之间设置第三壳体,且第三壳体的第三排气口与第一壳体的第一排气口交错设置,以缓解第二排气口对第一排气口处残存气体的气流方向的影响,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能。
75.相应地,本发明实施例还提供一种晶圆处理方法,能够应用于上述实施例中的晶圆处理装置中。
76.参见图7,是本发明实施例提供的晶圆处理方法的流程示意图。
77.如图7所示,本实施例提供一种晶圆处理方法,包括步骤101至步骤102:
78.步骤101、将若干晶圆放置在处理腔室中,所述若干晶圆沿所述处理腔室的高度方向间隔排列。
79.例如,如图1所示,第一壳体5围成一个密闭空间,即处理腔室1。在处理腔室1内提供晶舟2,晶舟2沿处理腔室1的高度方向a延伸,优选地,晶舟2由处理腔室1的底部延伸至处理腔室1的顶部。晶舟2中具有沿处理腔室1的高度方向a平行排列的多个晶圆槽。将晶圆4放置在晶舟2的晶圆槽上,且每个晶圆槽上放置一个晶圆4,使得晶舟2上放置的晶圆4沿处理腔室1的高度方向a间隔排布。
80.步骤102、分别向所述处理腔室中所述晶圆的多个位置传输载气,以对所述晶圆进
行处理;所述多个位置在所述处理腔室的高度方向上间隔排布。
81.例如,在处理腔室内设置多个气孔,且多个气孔沿处理腔室的高度方向上间隔排布,以通过多个气孔向晶圆的多个位置传输载气。优选地,晶圆的多个位置可以包括晶圆的顶端、中部和底端,使得多个气孔可以分别与晶圆的顶端、中部和底端相对。
82.优选地,结合图2所示,处理腔室1内可以设置三个进气管3,三个进气管3包括第一进气管3a、第二进气管3b和第三进气管3c;所述第一进气管3a上的第一气孔31a分布在所述处理腔室1的顶端,所述第二进气管3b上的第二气孔31b分布在所述处理腔室1的中部,所述第三进气管3c上的第三气孔31c分布在所述处理腔室1的顶端。
83.结合图1和图2所示,通过三个进气管3的进气口d1和气孔向处理腔室1的底部、中部和顶部传输载气,如氮气,以及时排出处理腔室内反应后的残存气体,保证晶舟2各个位置处的晶圆4的负载效应得到改善。
84.优选地,所述方法还包括:
85.在向所述处理腔室传输载气的过程中,向所述处理腔室传输反应气体,以对所述晶圆进行处理;
86.通过所述载气将所述反应气体处理所述晶圆后的残存气体排出所述处理腔室。
87.分别向处理腔室内晶圆的多个位置传输反应气体,多个位置在处理腔室的高度方向上间隔排布。例如,在处理腔室内设置多个第四气孔,且多个第四气孔沿处理腔室的高度方向上间隔排布,以通过多个第四气孔向晶圆的多个位置传输反应气体。优选地,晶圆的多个位置可以包括晶圆的顶端、中部和底端,使得多个第四气孔可以分别与晶圆的顶端、中部和底端相对。
88.通过反应气体在晶圆上沉积ono(氧化硅

氮化硅

氧化硅)结构,反应气体反应后的残存气体通过载气及时排出,以避免残存气体在处理腔室内累积导致晶圆上沉积的膜层过厚,从而改善晶圆的负载效应。
89.优选地,所述方法还包括:
90.将所述处理腔室排出的残存气体通过第一排气通道排出,所述第一排气通道与所述处理腔室相连通,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述晶圆的顶端和底端相对,所述第一排气通道排出所述残存气体的位置与所述晶圆的底端相对。
91.如图8所示,设置第一排气通道100,第一排气通道100可以围绕处理腔室1设置,且第一排气通道100与处理腔室1相连通,以便将处理腔室1内的残存气体通过第一排气通道100排至外界。处理腔室1排出残存气体的位置n1是指处理腔室1与第一排气通道100相连通的位置,处理腔室1内的残存气体通过位置n1排至第一排气通道100。第一排气通道100排出残存气体的位置n2是指第一排气通道100与外界相连通的位置,第一排气通道100中的残存气体通过位置n2排至外界。
92.处理腔室1排出残存气体的位置n1与晶圆4的顶端和底端相对,第一排气通道100排出残存气体的位置n2与晶圆4的底端相对。位置n2处可以设置排气泵,即排气泵与晶圆4的底端相对。排气泵抽气时,处理腔室1排出残存气体的气流方向会受排气泵的影响,因此处理腔室1排出残存气体的位置n1与晶圆4的顶端和底端相对,使处理腔室1内的残存气体的气流方向朝向与晶圆4的顶端和底端相对的位置排出,避免残存气体在处理腔室1的中部位置聚积,从而避免残存气体在晶舟2中部位置的晶圆4处聚积,从而有效改善晶舟2中部位
置的晶圆4的负载效应,提高晶圆4的性能。
93.优选地,所述方法还包括:
94.将所述处理腔室排出的残存气体通过第二排气通道和第三排气通道排出,所述第三排气通道通过所述第二排气通道与所述处理腔室相连通,所述处理腔室排出所述残存气体的位置与所述晶圆的顶端、中部和底端相对,所述第二排气通道和所述第三排气通道排出所述残存气体的位置均与所述晶圆的底端相对。
95.如图9所示,设置第二排气通道200和第三排气通道300,第二排气通道200围绕处理腔室1设置,且第二排气通道200与处理腔室1相连通,第三排气通道300围绕第二排气通道200设置,且第三排气通道300与第二排气通道200相连通,以便将处理腔室1内的残存气体通过第二排气通道200和第三排气通道300排至外界。
96.处理腔室1排出残存气体的位置m1是指处理腔室1与第二排气通道200相连通的位置,处理腔室1内的残存气体通过位置m1排至第二排气通道200。第二排气通道200排出残存气体的位置m2是指第二排气通道200与第三排气通道300相连通的位置,第一排气通道200中的残存气体通过位置m2排至第三排气通道300。第三排气通道300排出残存气体的位置m3是指第三排气通道300与外界相连通的位置,第三排气通道300中的残存气体通过位置m3排至外界。
97.处理腔室1排出残存气体的位置m1与晶圆4的顶端、中部、底端相对,第二排气通道200和第三排气通道300排出残存气体的位置m2、m3均与晶圆4的底端相对。位置m3处可以设置排气泵,即排气泵与晶圆4的底端相对。排气泵抽气时,由于在处理腔室1和第三排气通道300之间设置第二排气通道200,使得处理腔室1排出残存气体的气流方向不受排气泵的影响,即处理腔室1内的残存气体水平扩散至第二排气通道200中,即处理腔室1排出残存气体的位置m1与晶圆4的顶端、中部、底端相对,从而避免残存气体在晶舟2中部位置的晶圆4处聚积,有效改善晶舟2中部位置的晶圆4的负载效应,提高晶圆4的性能。
98.优选地,如图9所示,所述处理腔室1排出所述残存气体的位置m1与所述第二排气通道200排出所述残存气体的位置m2在所述处理腔室1的周向b上间隔排布。具体地,所述处理腔室1排出所述残存气体的位置m1与所述第二排气通道200排出所述残存气体的位置m2在所述处理腔室1的周向上间隔130度至210度。优选地,所述处理腔室1排出所述残存气体的位置m1与所述第二排气通道200排出所述残存气体的位置m2在所述处理腔室1的周向上的间隔角度为90度。
99.本发明实施例提供的晶圆处理方法,能够分别向处理腔室中晶圆的多个位置传输载气,且多个位置在处理腔室的高度方向上间隔排布,及时排出处理腔室内不同位置处与晶圆反应后的残存气体,避免晶圆中沉积的膜层过厚,进而提高晶圆的esum(器件性能窗口),从而改善晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;处理腔室排出残存气体的位置与晶圆的顶端和底端相对,使处理腔室内的残存气体通过与晶圆顶端和底端相对位置扩散出去,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能;通过设置第二排气通道,以缓解第三排气通道排出残存气体的位置对处理腔室排出残存气体的气流方向的影响,避免残存气体累积在处理腔室中部位置的晶圆处,从而进一步改善处理腔室中部位置的晶圆的负载效应,提高晶圆的性能。
100.综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限
制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
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