半导体工艺设备及其工艺腔室的制作方法

1.本技术涉及半导体加工技术领域，具体而言，本技术涉及一种半导体工艺设备及其工艺腔室。


背景技术：

2.目前，在ic(集成电路)制造工艺中，半导体工艺设备可以用于去除晶圆在金属刻蚀后表面参与的光刻胶以及含氯的反应副产物。去胶工艺中需要将工艺时产生的挥发性副产物通过干泵抽走，因此工艺腔室底部通常会有数个较大的抽气口。但是由于晶圆表面靠近抽气口的位置气流速度较快，而远离抽气口的位置气流速度较慢，导致整个晶圆去胶不均匀，从而影响后续工艺良率。


技术实现要素：

3.本技术针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备及其工艺腔室，用以解决现有技术存的由于抽气不均匀导致晶圆去胶不均匀的技术问题。
4.第一个方面，本技术实施例提供了一种工艺腔室，应用于半导体工艺设备中，包括：腔室本体、承载装置及匀流组件；所述腔室本体的顶部设置有进气结构，用于向所述腔室本体内输入气体，所述腔室本体的底壁贯穿多个抽气口，用于与抽气管路连接，以排出所述腔室本体内的气体；所述承载装置包括承载座及支撑柱，所述承载座通过所述支撑柱设置于所述腔室本体内，所述承载座用于承载待加工件；所述匀流组件设置于所述承载座和所述抽气口之间，所述匀流组件包括匀流板，所述匀流板居中设置于所述腔室本体内；所述匀流板的周缘与所述腔室本体内壁之间形成匀流口，所述匀流板与所述腔室本体的底壁之间形成匀流腔，所述匀流口用于对所述气体匀流后导入所述匀流腔内，再经由多个所述抽气口排出。
5.于本技术的一实施例中，所述匀流组件还包括有盖板，所述盖板设置于所述抽气口和所述匀流板之间，所述盖板罩设于多个所述抽气口外周，所述盖板上贯穿有排气口，所述排气口套设于所述支撑柱外周，并且与所述支撑柱同心设置，所述排气口和所述支撑柱之间形成通气孔，用于连通所述匀流腔及多个所述抽气口。
6.于本技术的一实施例中，所述匀流口及所述通气孔的通气面积均大于或等于多个所述抽气口的通气面积之和。
7.于本技术的一实施例中，所述匀流板包括两个半环形板，两个所述半环形板对称设置于所述支撑柱两侧。
8.于本技术的一实施例中，两个所述半环形板的内缘均设置有环形凸台，所述环形凸台沿所述支撑柱的延伸方向延伸设置，所述环形凸台用于与所述支撑柱通过紧固件连接。
9.于本技术的一实施例中，所述盖板的周缘设置有凸缘，所述凸缘朝向所述腔室本体的底壁设置，所述凸缘用于盖合于多个所述抽气口的外周，并且所述盖板通过多个紧固
件压紧于所述腔室本体的底壁上。
10.于本技术的一实施例中，所述抽气口为两个，两个所述抽气口相对所述支撑柱中心对称；所述盖板为长圆形结构，所述通气孔位于所述盖板的中心，两个所述抽气口沿轴向的投影位于所述盖板长度方向的两端，且相对所述通气孔中心对称。
11.于本技术的一实施例中，所述腔室本体的底壁上开设有容置槽，多个所述抽气口均位于所述容置槽内，所述匀流板位于所述容置槽内，并且所述匀流板的周缘与所述容置槽的内壁之间形成所述匀流口。
12.于本技术的一实施例中，所述匀流组件为抗腐蚀性的金属材质制成。
13.第二个方面，本技术实施例提供了一种半导体工艺设备，包括抽气管路和如第一个方面提供的工艺腔室，所述抽气管路和所述抽气口连通。
14.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
15.本技术实施例通过在腔室本体内底部设置有匀流组件，匀流组件的匀流板能与腔室本体的内壁之间形成匀流口，并且能与腔室本体的底壁之间形成有匀流腔，腔室本体内的气体及工艺产生的挥发性副产物均经由匀流口匀流后进入匀流腔后经由抽气口排出，以使得腔室本体内气流均匀的流过待加工件表面，从而提高待加工件的工艺均匀性。另外由于匀流组件位于抽气口的上方，在对腔室本体进行维护时避免零部件掉入抽气口内，从而大幅缩短维护时间及降低故障率。
16.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本技术实施例提供的一种工艺腔室的纵向剖视示意图；
19.图2a为本技术实施例提供的一种盖板的立体示意图；
20.图2b为本技术实施例提供的一种盖板与抽气口配合的俯视示意图；
21.图3为本技术实施例提供的一种工艺腔室的横向剖视示意图；
22.图4a为本技术实施例提供的一种半环形板的立体示意图；
23.图4b为本技术实施例提供的一种半环形板的俯视示意图；
24.图5为本技术实施例提供的另一种工艺腔室的纵向剖视示意图；
25.图6a为本技术实施例提供的另一种盖板的立体示意图；
26.图6b为本技术实施例提供的另一种盖板的俯视示意图；
27.图7为本技术实施例提供的一种工艺腔室的局部放大剖视示意图；
28.图8为本技术实施例提供的一种工艺腔室的待加工件气体流速示意图。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术，本技术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技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的
实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
30.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)，具有与本技术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。
31.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
32.本技术实施例提供了一种工艺腔室，应用于半导体工艺设备中，该工艺腔室的结构示意图如图1所示，包括：腔室本体1、承载装置2及匀流组件3；腔室本体1的顶部设置有进气结构11，用于向腔室本体1内输入气体，腔室本体1的底壁贯穿多个抽气口12，用于与抽气管路13连接，以排出腔室本体1内的气体；承载装置2包括承载座21及支撑柱22，承载座21通过支撑柱22设置于腔室本体1内，承载座21用于承载待加工件100；匀流组件3设置于承载座21和抽气口12之间，匀流组件3包括匀流板33，匀流板33居中设置于腔室本体1内；匀流板33的周缘与腔室本体1内壁之间形成匀流口31，并且匀流板33与腔室本体1的底壁之间形成匀流腔32，匀流口31用于对气体匀流后导入匀流腔32内，再经由多个抽气口12排出。
33.如图1所示，工艺腔室具体用于执行去胶工艺，但是本技术实施例并不限定工艺腔室具体执行何种工艺，本领域技术人员可以实际情况自行调整设置。腔室本体1的顶部设置有进气结构11，该进气结构11用于向腔室本体1内输入气体，以在腔室本体1执行去胶工艺。腔室本体1的底壁贯穿多个抽气口12，多个抽气口12均匀排布于腔室本体1的底壁上，多个抽气口12可以通过抽气管路13与一抽气装置(图中未示出)连接，用于抽出腔室本体1内的气体以及工艺产生的挥发性副产物。承载座21具体采用圆形板状结构，承载座21的顶面用于承载待加工件100，承载座21可以与支撑柱22的顶端连接。支撑柱22可以滑动穿设腔室本体1的底壁上，用于带动承载座21升降，或者直接固定设置于腔室本体1的底壁上，因此本技术实施例并不以此为限。匀流组件3具体设置于承载座21和抽气口12之间，匀流组件3包括有匀流板33，匀流板33居中设置于腔室本体1内的底部，并且位于承载座21的下方。匀流板33的外缘与腔室本体1的内壁之间形成匀流口31，并且匀流板33能与腔室本体1的底壁之间形成匀流腔32。在实际应用时，气体及工艺产生的挥发性副产物均经由匀流口31匀流后进入匀流腔32内，再经由多个抽气口12进入抽气管路，最后由抽气装置排出腔室本体1外。
34.本技术实施例通过在腔室本体内底部设置有匀流组件，匀流组件的匀流板能与腔室本体的内壁之间形成匀流口，并且能与腔室本体的底壁之间形成有匀流腔，腔室本体内的气体及工艺产生的挥发性副产物均经由匀流口匀流后进入匀流腔后经由抽气口排出，以使得腔室本体内气流均匀的流过待加工件表面，从而提高待加工件的工艺均匀性。另外由于匀流组件位于抽气口的上方，在对腔室本体进行维护时避免零部件掉入抽气口内，从而大幅缩短维护时间及降低故障率。
35.需要说明的是，本技术实施例并不限定承载座21的具体形状以及匀流口31的具体数量，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
36.于本技术的一实施例中，如图1所示，匀流组件3包括至少一个匀流板33，匀流板33居中设置于腔室本体1内，并且匀流板33的外径大于承载座21的外径；匀流板33的周缘与腔
室本体1内壁之间形成匀流口31，匀流板33与腔室本体1的底壁之间形成匀流腔32。
37.如图1所示，匀流板33具体采用金属材制质制成的圆形板状结构，匀流板33可以套设于支撑柱22上，并且与支撑柱22固定连接，由于支撑柱22与腔室本体1居中设置，从而便于将匀流板33居中设置于腔室本体1内。匀流板33的直径大于承载座21的直径，即匀流板33的外径大于承载座21的外径，以使得匀流板33的周缘与腔室本体1内壁之间形成匀流口31，即匀流板33与腔室本体1内壁的方形结构之间形成一个外方内圆的匀流口31，由于匀流板31的阻挡作用使得气体能够缓慢由匀流口31进入匀流腔32内，从而大幅降低待加工件100边缘的气流速度，进而提高待加工件100的工艺均匀性。匀流板33可以与腔室本体1的底壁之间形成匀流腔32，匀流腔32能对气体进一步匀流，从而进一步降低气流速度以提高工艺均匀性，避免影响后续工艺良率。此外，匀流板33采用金属材质制成，在执行去胶工艺中不易被等离子腐蚀，从而大幅提高使用寿命并降低故障率。
38.需要说明的是，本技术实施例并不限定匀流板33的具体数量，例如多个匀流板33层叠设置于腔室本体1的底部，任意两相邻的匀流板33之间也能形匀流腔32，从而进一步提高气流均匀性。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
39.于本技术的一实施例中，如图1至图2b所示，匀流组件3还包括有盖板34，盖板34设置于抽气口12和匀流板33之间，盖板34罩设于多个抽气口12外周，盖板34上贯穿有排气口341，排气口341套设于支撑柱22外周，并且与支撑柱22同心设置，排气口341和支撑柱22之间形成通气孔343，用于连通匀流腔32及多个抽气口12。具体的，盖板的边缘向下延伸5
‑
10毫米。
40.可选地，抽气口12为两个，两个抽气口12相对支撑柱22中心对称；盖板34为长圆形结构，通气孔343位于盖板34的中心，两个抽气口12沿轴向的投影位于盖板34长度方向的两端，且相对通气孔343中心对称。
41.如图1至图2b所示，抽气口12具体可以为两个，并且分别位于支撑柱22的两侧，并且两个抽气口12可以相对于支撑柱22对称设置。盖板34具体采用金属材质制成的长圆形结构，盖板34可以罩设于两个抽气口12的外周。盖板34的居中位置上贯穿有排气口341，该排气口341套设于支撑柱22的外周并且与支撑柱22同心设置，排气口341的内径远大于支撑柱22的外径，以使得排气口341与支撑柱22的外周壁之间形成有通气孔343，该通气孔343能与匀流腔32及两个抽气口12连通。两个抽气口12可以分别对应于长圆形的盖板34的两端，即两个抽气口12沿轴向的投影位于盖板34长度方向的两端，且相对通气孔343中心对称。在实际应用时，通气孔343将匀流腔32内的气体导入至两个抽气口12内，从而进一步的提高腔室本体1内气流均匀性，进而提高待加工件100的工艺均匀性。
42.需要说明的是，本技术实施例并不限定抽气口12的具体数量以及盖板34的形状，例如抽气口12具体数量为两个以上，而盖板34的形状则可以设置为圆形，具体可参照如图6a及图6b所示。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
43.于本技术的一实施例中，如图1至图3所示，匀流口31及通气孔343的通气面积均大于或等于多个抽气口12的通气面积之和。具体来说，图3中阴影处即为匀流口31的通气面积，匀流口31的通气面积大于或等于通气孔342的通气面积，而通气孔342的通气面积大于
或等于多个抽气口12进气面积之和，从而确保腔室本体1内的整体抽气效率，进而确保腔室本体1的工艺速率及工艺均匀性。
44.于本技术的一实施例中，结合如图3所示，匀流板33与腔室本体1的横截面形状对应设置。具体来说，腔室本体1内壁的横截面形状具体还可以设置圆形，而匀流板33的外形同样设置为圆形，此时匀流板33与腔室本体1的内壁之间形成的匀流口31呈圆环形，并且由于匀流板33居中设置于腔室本体1内，匀流口31能进一步提高腔室本体1内气流均匀性，从而进一步提高待加工件100工艺均匀性。但是本技术实施例并不限定匀流板33与腔室本体1的具体形状，例如腔室本体1的横截面形状及匀流板33均可以设置为正方形。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
45.于本技术的一实施例中，如图1、图4a及图4b所示，匀流板33包括两个半环形板331，两个半环形板331对称设置于支撑柱22两侧。具体来说，匀流板33具体包括两个半环形板331，两个半环形板331对称安装于支撑柱22上以形成圆形的匀流板33，腔室本体1内的气流从匀流板33的边缘进入匀流腔32内，然后再经由通气孔343及抽气口12进入抽气管路13内。采用上述设计，由于匀流板33采用两个半环形板331组成，从而使得本技术实施例结构简单，进而大幅降低拆装维护效率。需要说明的是，本技术实施例并不限定匀流板33的具体结构，例如匀流板33还可以采用一体式结构。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
46.于本技术的一实施例中，如图1、图4a及图4b所示，两个半环形板331的内缘均设置有环形凸台332，环形凸台332沿支撑柱22的延伸方向延伸设置，环形凸台332用于与支撑柱22通过紧固件连接。两个半环形板331的内缘上均设置有环形凸台332，该环形凸台332具体形成于半环形板331的顶面上，该环形凸台332的具体高度为10至15毫米，但是本技术实施例并不以此为限，例如半环形板331的顶面及底面上均形成有环形凸台332。环形凸台332上开设有多个通孔，多个紧固件分别穿过多个通孔后与支撑柱22连接，以将半环形板331固定连接于支撑柱22。采用上述设计，使得本技术实施例结构简单，不仅能提高拆装维护效率，而且还能大幅降低应用及维护成本。
47.于本技术的一实施例中，如图1及图2a所示，盖板34的周缘设置有凸缘342，凸缘342朝向腔室本体1的底壁设置，凸缘342用于盖合于多个抽气口12的外周，并且盖板34通过多个紧固件压紧于腔室本体1的底壁上。具体来说，凸缘342具体形成于盖板34底面上，并且沿盖板34的周缘延伸设计，凸缘342的高度具体可以设置为10至15毫米，但是本技术实施例并不以此为限。盖板34在盖合于多个抽气口12时，凸缘342位于多个抽气口12外周，以使得盖板34与腔室本体1的底壁合围形成一匀流空间。盖板34上开设有多个均匀设置的通孔，多个紧固件穿过所述通孔后与腔室本体1底壁连接，以将盖板34压紧于腔室本体1的底壁上。紧固件具体采用螺栓，但是本技术实施例并不以此为限。采用上述设计，盖板34能与腔室本体1的底壁之间形成匀流空间，并且使得通气孔343与多个抽气口12连通，从而进一步提高腔室本体1内的气流均匀性。另外，盖板34采用紧固件设置于腔室本体1内还能提高本技术实施例的拆装维护效率，从而降低应用及维护成本。
48.于本技术的一实施例中，图1及图5所示，腔室本体1的底壁上开设有容置槽14，多个抽气口12均位于容置槽14内，匀流板33设置于容置槽14内，并且匀流板33的周缘与容置槽14的内壁之间形成匀流口31。具体来说，腔室本体1的底壁设置有容置槽14，容置槽14具
体设置为圆形结构，多个抽气口12均位于容置槽14内。匀流板33具体可以安装于容置槽14内，匀流板33周缘可以与容置槽14的内壁之间形成匀流口31。采用上述设计，能有效节省腔室本体1内空间，从而大幅减少空间占用。
49.于本技术的一实施例中，如图1所示，匀流组件3为抗腐蚀性的金属材质制成。匀流板33及盖板34均采用抗腐蚀性的金属材质制成，例如具体可以采用铝合金材质制成，采用上述设计使得匀流组件3不易被等离子体腐蚀，并且使匀流组件3较为轻便以便于安装维护，此外还可以大幅降低申请实施例的应用及维护成本。
50.为了进一步说明本技术实施例的技术效果，以下结合附图1、图7及图8对本技术的一具体实施方式进行说明。具体来说，进气结构11向腔室本体1内输入气体，气体在腔室本体1内被电离后形成等离子体，以对承载座21上的待加工件100执行去胶工艺，此时气体以及工艺产生的挥发性产物由匀流板33与腔室本体1内壁之间匀流口31进入匀流腔32内，然后再经由盖板34上的通气孔343进入抽气管路13内。图7中黑色箭头示出了气体及工艺产生的挥发性产物的流向，由于匀流组件3的作用使得气流均匀的流过待加工件100的表面。结合参照如图8所示，待加工件100的表面各个方向气流均匀分布，由此可见本技术实施例能有效提高工艺均匀性。
51.基于同一构思，本技术实施例提供了一种半导体工艺设备，包括抽气管路和如上述各实施例提供的工艺腔室，抽气管路和抽气口连通。
52.应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
53.本技术实施例通过在腔室本体内底部设置有匀流组件，匀流组件的匀流板能与腔室本体的内壁之间形成匀流口，并且能与腔室本体的底壁之间形成有匀流腔，腔室本体内的气体及工艺产生的挥发性副产物均经由匀流口匀流后进入匀流腔后经由抽气口排出，以使得腔室本体内气流均匀的流过待加工件表面，从而提高待加工件的工艺均匀性。另外由于匀流组件位于抽气口的上方，在对腔室本体进行维护时避免零部件掉入抽气口内，从而大幅缩短维护时间及降低故障率。
54.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。
55.在本技术的描述中，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。
56.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。
57.在本技术的描述中，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。
58.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。
59.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。