一种晶圆热处理设备及晶圆处理工艺的制作方法

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种晶圆热处理设备及晶圆处理工艺。

背景技术：

1、晶圆热处理设备是半导体中常用的设备，用于在其处理腔室内对晶圆进行工艺处理。

2、处理腔室内的气体流场分布(即晶圆表面的气体流场分布)是影响晶圆处理效果的重要因素，例如影响薄膜生长的均匀性、薄膜生长的质量等；在现有技术中，通常在进气端设置质量流量控制器(mfc)来控制气体流场的分布，但是该方法还是无法实现均匀的气流分布。

3、因此急需一种可以提供优异气体流场分布的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有的处理腔室内的工艺气体气流不均匀、不稳定的缺陷。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种晶圆热处理设备，所述晶圆热处理设备至少包括：

3、处理腔室；

4、进气组件和排气组件，所述进气组件和所述排气组件设置在所述处理腔室的两侧；所述进气组件至少包含若干条进气通道，所述进气通道的出气端与所述处理腔室相连通，所述排气组件至少包含若干条排气通道，所述排气通道的进气端与所述处理腔室相连通，所述进气通道与所述排气通道在位置上均一一对应设置；

5、若干个气体检测组件，每条所述排气通道上均对应设置一所述气体检测组件，用于检测对应排气通道的气体的流量和/或流速。

6、较佳地，所述进气组件还包含若干个气体调节组件，每条进气通道上均对应设置一所述气体调节组件，用于调节对应进气通道的气体的流量和/或流速。

7、较佳地，所述晶圆热处理设备还包括：控制装置，所述控制装置分别与每一所述气体检测组件、每一气体调节组件连接，用于根据从气体检测组件获取的对应排气通道的气体的流量和/或流速，通过气体调节组件调节对应进气通道的气体的流量和/或流速。

8、较佳地，所述气体检测组件包含质量流量计。

9、较佳地，所述气体调节组件包含质量流量控制器。

10、较佳地，所述进气通道至少包含在水平面并排设置的第一进气通道、第二进气通道、第三进气通道；所述排气通道至少包含在水平面并排设置的第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道。

11、较佳地，所述第一进气通道的延长线与所述第一排气通道的延长线共线，所述第二进气通道的延长线与所述第二排气通道的延长线共线，所述第三进气通道的延长线与所述第三排气通道的延长线共线。

12、较佳地，所述排气组件还包括排气插件和排气接口，所述若干条排气通道形成于所述排气插件和排气接口中，所述排气插件与所述排气接口连接，用于将所述处理腔室内的气体引导流入到所述排气接口。

13、较佳地，所述排气插件被隔板隔离成若干空腔以在其中形成所述若干条排气通道，所述排气接口被分隔件隔离出若干中空通路以在其中形成所述若干条排气通道；所述排气插件的排气通道与所述排气接口的排气通道一一对应连通。

14、较佳地，所述分隔件的厚度大于隔板的厚度。

15、较佳地，所述分隔件的厚度从所述排气接口的排气通道的进气端向排气端增加，以在所述排气接口内形成喇叭状的排气通道。

16、较佳地，所述进气通道相互平行设置，所述排气通道相互平行设置。

17、本发明还提供了一种利用上述晶圆热处理设备进行的晶圆处理工艺，至少包含以下步骤：步骤s1，提供一晶圆热处理设备，将晶圆放置于所述晶圆热处理设备的处理腔室内；

18、步骤s2，通过若干条进气通道向所述处理腔室内通入工艺气体，对所述晶圆进行热处理；

19、步骤s3，通过气体调节组件获取的对应进气通道的气体的流量和/或流速，获得不同进气通道之间的气体的流量和/或流速比m1；通过气体检测组件获取的对应排气通道的气体的流量和/或流速，获得不同排气通道之间的气体的流量和/或流速比m2；若m2不等于m1，则执行调节气体调节组件动作，从而调节与排气通道相对应的进气通道的气体的流量和/或流速，使得m2等于m1。

20、相较于现有技术，本发明的技术方案至少具有以下有益效果：

21、(1)本发明通过在处理腔室尾端设置若干条与进气通道对应的排气通道，并检测每个所示排气通道的流量和/或流速，从而可以方便检测处理腔室内的气流变化。

22、(2)通过调节进气组件的气体调节组件从而实现气流分布的稳定；另外，喇叭状的排气通道有利于气体流速的增加，更方便检测出流速的扰动或变化。

技术特征：

1.一种晶圆热处理设备，其特征在于，所述晶圆热处理设备至少包括：

2.如权利要求1所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述进气组件还包含若干个气体调节组件，每条进气通道上均对应设置一所述气体调节组件，用于调节对应进气通道的气体的流量和/或流速。

3.如权利要求2所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述晶圆热处理设备还包括：控制装置，所述控制装置分别与每一所述气体检测组件、每一气体调节组件连接，用于根据从气体检测组件获取的对应排气通道的气体的流量和/或流速，通过气体调节组件调节对应进气通道的气体的流量和/或流速。

4.如权利要求1所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述气体检测组件包含质量流量计。

5.如权利要求2所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述气体调节组件包含质量流量控制器。

6.如权利要求1所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述进气通道至少包含在水平面并排设置的第一进气通道、第二进气通道、第三进气通道；所述排气通道至少包含在水平面并排设置的第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道。

7.如权利要求6所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述第一进气通道的延长线与所述第一排气通道的延长线共线，所述第二进气通道的延长线与所述第二排气通道的延长线共线，所述第三进气通道的延长线与所述第三排气通道的延长线共线。

8.如权利要求6所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述排气组件还包括排气插件和排气接口，所述若干条排气通道形成于所述排气插件和排气接口中，所述排气插件与所述排气接口连接，用于将所述处理腔室内的气体引导流入到所述排气接口。

9.如权利要求8所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述排气插件被隔板隔离成若干空腔以在其中形成所述若干条排气通道，所述排气接口被分隔件隔离出若干中空通路以在其中形成所述若干条排气通道；所述排气插件的排气通道与所述排气接口的排气通道一一对应连通。

10.如权利要求9所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述分隔件的厚度大于隔板的厚度。

11.如权利要求9所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述分隔件的厚度从所述排气接口的排气通道的进气端向排气端增加，以在所述排气接口内形成喇叭状的排气通道。

12.如权利要求1所述的晶圆热处理设备，其特征在于，所述进气通道相互平行设置，所述排气通道相互平行设置。

13.一种利用如上述权利要求1～12中任意一项所述的晶圆热处理设备进行的晶圆处理工艺，其特征在于，至少包含以下步骤：

技术总结
本发明公开一种晶圆热处理设备及晶圆处理工艺，所述晶圆热处理设备至少包括：处理腔室；进气组件和排气组件，进气组件和排气组件设置在处理腔室的两侧；进气组件至少包含若干条进气通道，所述进气通道的出气端与所述处理腔室相连通，排气组件至少包含若干条排气通道，所述排气通道的进气端与所述处理腔室相连通，所述进气通道与所述排气通道在位置上均一一对应设置；若干个气体检测组件，每条所述排气通道上均对应设置一所述气体检测组件，用于检测对应排气通道的气体的流量和/或流速。本发明可以方便检测处理腔室内的气流变化。

技术研发人员：吴春龙,贾智慧
受保护的技术使用者：江苏天芯微半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17