[发明专利]半导体工艺腔室

说明书

本发明揭示了一种半导体工艺腔室，包括：腔室本体、阀门、晶圆卡盘、支撑轴、真空密封传动装置、第一驱动装置、连接板及第二驱动装置。腔室本体的壁上开设有进气口、晶圆出入口及排气口。阀门设置在腔室本体的晶圆出入口处，用于打开或关闭晶圆出入口。晶圆卡盘收容于腔室本体，晶圆卡盘承载晶圆。支撑轴的一端与晶圆卡盘的底部相连接，支撑轴的另一端穿出腔室本体。真空密封传动装置与支撑轴的另一端相连接。第一驱动装置与真空密封传动装置相连接以驱动晶圆卡盘旋转。连接板与腔室本体的下壁平行设置且与腔室本体之间密封连接，连接板与支撑轴的另一端之间经由真空密封传动装置相连接。第二驱动装置驱动连接板运动，从而带动晶圆卡盘在腔室本体内向上或向下运动。采用本发明半导体工艺腔室对晶圆进行工艺处理时，由于第一驱动装置驱动晶圆卡盘旋转，因而可以提高晶圆边缘刻蚀或沉积等均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造装置，尤其涉及一种适用于气相沉积或气相刻蚀等工艺的半导体工艺腔室。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，集成电路器件的特征尺寸不断缩小，为了制造出高品质的集成电路器件，对集成电路的制造工艺及工艺结果要求越来越严苛，因为每一道工艺的处理结果都有可能影响集成电路器件的特性、品质以及使用寿命。

在半导体领域，晶圆是制造集成电路的基础材料，在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构。通常，晶圆被传输至工艺腔室，并被放置在工艺腔室内的晶圆卡盘上进行工艺处理，因此，工艺腔室的构造也会对工艺结果造成影响。以气相刻蚀为例，现有的气相刻蚀工艺腔室在晶圆传输的地方开设有用于取放晶圆的晶圆出入口，并且在其另外两侧分别开设有用于观测工艺腔室内工艺反应过程的观测窗口。当工艺气体输送至该工艺腔室与晶圆反应时，由于工艺腔室内壁在晶圆出入口及观测窗口处形成有凹陷，工艺气体流经晶圆出入口及观测窗口处时，因受到的阻力与工艺腔室内壁的其他地方不一致，从而导致工艺气体气流不均一，同时，由于现有的工艺腔室中的晶圆卡盘通常只能在腔室内上下运动，而不能旋转，使得晶圆边缘在靠近晶圆出入口及观测窗口处的刻蚀速率比晶圆边缘距离晶圆出入口及观测窗口较远处的刻蚀速率高，最终导致晶圆边缘刻蚀均匀性变差。在集成电路器件的制造过程中，刻蚀均匀性是关键指标之一，晶圆边缘的刻蚀均匀性变差将对集成电路器件的特性、品质以及使用寿命造成不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高晶圆边缘刻蚀或沉积等均匀性的半导体工艺腔室。

为实现上述目的，本发明提供的一种半导体工艺腔室，包括：腔室本体、阀门、晶圆卡盘、支撑轴、真空密封传动装置、第一驱动装置、连接板及第二驱动装置。腔室本体的壁上开设有进气口、晶圆出入口及排气口。阀门设置在腔室本体的晶圆出入口处，用于打开或关闭晶圆出入口。晶圆卡盘收容于腔室本体，晶圆卡盘承载晶圆。支撑轴的一端与晶圆卡盘的底部相连接，支撑轴的另一端从腔室本体的下壁穿出腔室本体。真空密封传动装置与支撑轴的另一端相连接。第一驱动装置与真空密封传动装置相连接以驱动晶圆卡盘旋转。连接板与腔室本体的下壁平行设置且与腔室本体之间密封连接，连接板与支撑轴的另一端之间经由真空密封传动装置相连接。第二驱动装置驱动连接板运动，从而带动晶圆卡盘在腔室本体内向上或向下运动。

在一个实施例中，腔室本体内沿垂直方向设置有数个支杆，晶圆卡盘上开设有与该数个支杆分别对应的数个通孔，取、放晶圆时，支杆从通孔伸出并顶起晶圆。第一驱动装置驱动晶圆卡盘旋转时，晶圆卡盘的底部与支杆的顶部之间间隔一定距离，或者支杆卡设于晶圆卡盘的通孔内，支杆悬挂在晶圆卡盘的下方并随晶圆卡盘一起旋转。

在一个实施例中，腔室本体与连接板之间通过一可伸缩的卡套密封连接，卡套套设于支撑轴的另一端。腔室本体与一固定轴固定连结，固定轴上设置有一对承载板，该对承载板分别位于固定轴相对的两端，一丝杆与该对承载板相连接并与固定轴平行布置，丝杆的底端穿过连接板并与第二驱动装置相连接，在第二驱动装置的驱动下，连接板沿着丝杆上升或下降，从而带动晶圆卡盘在腔室本体内上升或下降。