本发明涉及半导体制造领域,具体地,涉及一种半导体工艺腔室以及半导体工艺设备。
背景技术:
1、集成电路领域的设备普遍价格昂贵,且对工作环境具有较为严苛的要求,通常这些设备都放置在净化间环境下运行,但是由于净化环境的维护成本很高,净化间内的空间有限,这就要求集成电路领域的设备提高空间利用率。
2、目前,等离子体设备通常的提高空间利用率的方式有两种:其一,将各种不同功能的设备整合到一起,并对其进行合理布局,减少晶圆传递路程和等待时间;其二,是在纵向空间上,将不同的设备或同种设备进行叠加摆放,从而进一步提高净化间的空间利用率。
3、但是以上两种方案均为对设备分布方式进行调整,对提高空间利用率的效果有限。
4、同时,传统的晶圆布置方式在生产过程中,在等离子体处理腔室中的反应副产物形成团簇后容易吸附电子而带负电荷,在电磁力作用下与重力相平衡,从而悬浮在esc上方。而当射频关闭时,即工艺结束时,电磁力作用消失,颗粒在重力作用下发生掉落,导致晶圆的颗粒超标。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的设备内部空间利用率较低技术问题,提出了一种半导体工艺腔室以及半导体工艺设备。
2、为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺腔室,包括腔体、电极组件和至少两个晶圆承载装置,其中,电极组件用于向腔体内施加激励功率以激发工艺气体形成等离子体;
3、至少两个晶圆承载装置沿腔体的轴向间隔设置于腔体内,各个晶圆承载装置均包括用于承载晶圆的承载面。
4、可选地,腔体的侧壁还设置有用于输入工艺气体的至少两组边缘进气口,各组边缘进气口分别对应于各个晶圆承载装置的承载面设置。
5、可选地,腔体的顶壁还设置有用于输入工艺气体的中心进气口,电极组件包括设置于腔体的顶部的第一射频组件。
6、可选地,电极组件还包括第二射频组件,第二射频组件的射频线圈环绕腔体的侧壁外侧设置。
7、可选地,第二射频组件包括设置于腔体的侧壁的至少两个第二射频线圈、第二匹配器和第二射频电源,第二射频线圈环绕在腔体的侧壁周围,且沿腔体的轴向间隔分布;多个第二射频线圈均通过第二匹配器与第二射频电源电连接。
8、可选地,第二射频线圈的数量与边缘进气口的数量相同,且一一对应地设置。
9、可选地,电极组件还包括第三射频组件;第三射频组件包括至少两个偏置电极层、第三匹配器和第三射频电源;偏置电极层分别设置于各个晶圆承载装置的与承载面相对的一侧,偏置电极层内设置有偏置电极;第三射频电源通过第三匹配器向各个晶圆承载装置的偏置电极施加射频偏置电压。
10、可选地,每个偏置电极层均还包括金属屏蔽件,金属屏蔽件设置于偏置电极的远离承载面的一侧,且接地。
11、可选地,每个晶圆承载装置的承载面朝下设置。
12、可选地,每个晶圆承载装置均还包括设置于承载面下方,且可升降的托环组件,托环组件用于承载晶圆,并通过升降使晶圆贴近或远离承载面。
13、可选地,托环组件包括第一托环、第二托环、升降驱动机构和水平驱动机构,其中,第一托环设置于承载面下方,且具有供晶圆传输机构通过的开口;升降驱动机构连接于晶圆承载装置,用于驱动第一托环升降,以使第一托环贴近或远离晶圆承载部;水平驱动机构连接于腔体,用于驱动第二托环水平移动,以使第二托环能够移入第一托环的开口,并与第一托环共同组成完整的环形结构,或者移出第一托环的开口。
14、可选地,半导体工艺腔室还包括控制器,控制器与水平驱动机构、升降驱动机构以及晶圆传输机构电连接;
15、控制器包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,处理器执行计算机程序以执行如下步骤:
16、控制水平驱动机构驱动第二托环移出第一托环的开口;
17、控制升降驱动机构驱动第一托环下降以远离承载面;
18、控制晶圆传输机构通过开口将晶圆传送并放置于第一托环上;
19、控制升降驱动机构驱动第一托环上升并贴近承载面,以带动晶圆贴合于承载面上;
20、控制水平驱动结构驱动第二托环移入第一托环的开口。
21、本发明具有以下有益效果:
22、本发明提供的半导体工艺腔室,利用上述技术方案中沿腔体轴向间隔设置的多个晶圆承载装置,在纵向空间上充分利用了腔体内的空间,在同样的占地面积的情况下,上述技术方案中的半导体工艺腔室能够同时对更多的晶圆进行加工,从而提升加工效率。
23、为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺腔室,包括腔体、晶圆承载装置、托环组件;晶圆承载装置设置于腔体内,且承载面朝下设置;托环组件包括第一托环、第二托环、升降驱动机构和水平驱动机构;第一托环设置于承载面下方,且具有供晶圆传输机构通过的开口;升降驱动机构连接于晶圆承载装置,用于驱动第一托环升降,以使第一托环贴近或远离承载面;水平驱动机构连接于腔体,用于驱动第二托环水平移动,以使第二托环能够移入第一托环的开口,并与第一托环共同组成完整的环形结构,或者移出第一托环的开口。
24、可选地,半导体工艺腔室还包括控制器,控制器与水平驱动机构、升降驱动机构以及晶圆传输机构电连接;控制器包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,处理器执行计算机程序以执行如
25、下步骤:
26、控制水平驱动机构驱动第二托环移出第一托环的开口;
27、控制升降驱动机构驱动第一托环下降以远离承载面;
28、控制晶圆传输机构通过开口将晶圆传送并放置于第一托环上;
29、控制升降驱动机构驱动第一托环上升并贴近承载面,以带动晶圆贴合于承载面上;
30、控制水平驱动结构驱动第二托环移入第一托环的开口。
31、本发明提供的半导体工艺腔室,利用上述技术方案中的托环组件,可以将晶圆平稳、自动地传送到朝下设置的承载面上,通过第一托环的升降,以在竖直方向上使晶圆靠近承载面,以将晶圆固定在承载面上,而使晶圆远离承载面,则能够将晶圆从承载面上卸下,并方便对晶圆的抓取。而第一托环与第二托环相配合,能够尽可能平稳、均匀承托晶圆。
32、为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备,包括上述技术方案中的半导体工艺腔室。
33、本发明提供的半导体工艺设备,利用上述半导体工艺腔室使设备的空间利用率得到了有效的提高,或者还能够将晶圆平稳、自动地传送到朝下设置的承载面上。
1.一种半导体工艺腔室,其特征在于,包括腔体、电极组件和至少两个晶圆承载装置,其中,
2.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述腔体的侧壁还设置有用于输入工艺气体的至少两组边缘进气口,各组所述边缘进气口分别对应于各个所述晶圆承载装置的承载面设置。
3.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述腔体的顶壁还设置有用于输入工艺气体的中心进气口,所述电极组件包括设置于所述腔体的顶部的第一射频组件。
4.根据权利要求2所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述电极组件还包括第二射频组件,所述第二射频组件的射频线圈环绕所述腔体的侧壁外侧设置。
5.根据权利要求4所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述第二射频组件包括设置于所述腔体的侧壁的至少两个第二射频线圈、第二匹配器和第二射频电源,所述第二射频线圈环绕在所述腔体的侧壁周围,且沿所述腔体的轴向间隔分布;多个所述第二射频线圈均通过所述第二匹配器与所述第二射频电源电连接。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述第二射频线圈的数量与所述边缘进气口的数量相同,且一一对应地设置。
7.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述电极组件还包括第三射频组件;
8.根据权利要求7所述的半导体工艺腔室,其特征在于,每个所述偏置电极层均还包括金属屏蔽件,所述金属屏蔽件设置于所述偏置电极的远离所述承载面的一侧,且接地。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的半导体工艺腔室,其特征在于,每个所述晶圆承载装置的所述承载面朝下设置。
10.根据权利要求9所述的半导体工艺腔室,其特征在于,每个所述晶圆承载装置均还包括设置于所述承载面下方,且可升降的托环组件,所述托环组件用于承载晶圆,并通过升降使所述晶圆贴近或远离所述承载面。
11.根据权利要求10所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述托环组件包括第一托环、第二托环、升降驱动机构和水平驱动机构,其中,
12.根据权利要求11所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述半导体工艺腔室还包括控制器,所述控制器与所述水平驱动机构、所述升降驱动机构以及所述晶圆传输机构电连接;
13.一种半导体工艺腔室,其特征在于,包括腔体、晶圆承载装置、托环组件;
14.根据权利要求13所述的半导体工艺腔室,其特征在于,还包括控制器,所述控制器与所述水平驱动机构、所述升降驱动机构以及所述晶圆传输机构电连接;
15.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括权利要求1-12任意一项所述的半导体工艺腔室或权利要求13-14中任意一项所述的半导体工艺腔室。
