[实用新型]一种用于晶圆铜膜CVD退火及氧化物还原的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体领域，具体涉及一种用于晶圆铜膜CVD退火及氧化物还原的装置。

背景技术

晶圆铜膜层表面可能一些铜原子被氧化，故在气相沉积氮化硅层时需对其进行还原处理，处理方法为在一定温度条件下通入氨气。实际生产过程中，发现通入氨气处理时，反应腔内的面板上会因溅射形成N&F&AL的化合物，该化合物使用NF₃也清洗不掉，目前业界的做法是直接更换碳化钨面板，但其花费很高。另外，晶圆铜膜形成时，有些部位铜聚集较多后会形成小山丘状凸起(hillock)，其导致晶圆表面不平整，目前的解决办法为：化学机械抛光--CVD退火—化学机械抛光。即对铜聚集成的凸起的处理过程中需要CVD退火处理，CVD退火处理需要在有保护气的环境下进行。现有技术中尚没有一种专用于晶圆铜膜CVD退火及铜膜表面氧化物还原处理的设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于晶圆表面铜膜CVD退火及氧化物还原的装置，其结构简单，可解决因氨气处理时溅射形成N&F&AL化合物而更换碳化钨面板和铜膜抛光处理时CVD退火无专用设备的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于晶圆铜膜CVD退火及氧化物还原的装置，其包括密闭的功能腔，所述功能腔内设置有温度可调节的加热器，所述加热器具有用于放置晶圆并对其进行加热的加热平台，所述功能腔位于加热平台上方的内腔壁上设置有可拆卸的铝制挡板，所述功能腔的下部设置有用于向其内通入气体的进气管，所述功能腔的上部设置有抽气管，所述抽气管通过管道与真空泵连通。通入的气体为起还原作用的氨气或起保护作用的氮气、氦气等。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述加热器的数量为两个且在水平方向上间隔并排设置。加热器的数量为两个，可同时对两个机械手臂分别送至的晶圆进行相应的退火或氨气还原处理，可提高处理效率。

进一步，所述进气管的数量为两个，一个为氨气进管，另一个为氮气进管。进气管设置成两个，故可根据需要灵活选择进相应气体，不需要频繁插拔和转接不同的储气瓶。

进一步，所述抽气管的下端内径大于其上端内径，所述抽气管的下端与所述功能腔连通，所述抽气管的上端通过管道与真空泵连通。抽气管下端粗上端细，故其呈罩体形状，抽气时气流影响范围更广，可保证一旦有N&F&AL化合物脱落可及时抽入抽气管。

进一步，所述铝制挡板与所述功能腔的内腔壁通过螺栓连接。螺栓为常用的可拆卸连接方式，保证铝制挡板的拆装更换方便。

进一步，所述功能腔为长方体状，所述进气管位于所述功能腔的下部中间位置，所述抽气管位于所述功能腔1的上部中间位置。

进一步，所述功能腔的内腔壁上设有碳化钨涂层。碳化钨涂层具有化学稳定性好和耐高温的特点，故可有效保证功能腔较长的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置可专用于对晶圆铜膜层上氧化物进行氨气处理，功能腔位于晶圆上方的内腔壁上设置有可拆卸的铝制挡板，铝制挡板价格便宜，更换不会造成成本的较大增加；功能腔的上部连通有真空泵，铝挡板溅射形成的N&F&AL化合物若脱落则会被真空泵抽走，不会污染下方的晶圆；同时，该装置也可用于铜膜层上hillock处理时的CVD退火处理，通入氮气将功能腔内氧气带走后，可用加热器对晶原预热至400℃进行退火，退火过程中有氮气保护，可保证晶圆不受损。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于晶圆铜膜CVD退火及氧化物还原的装置的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.功能腔；2.加热器；3.铝制挡板；4.抽气管；5.进气管；6.真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种用于晶圆铜膜CVD退火及氧化物还原的装置，其包括密闭的功能腔1，所述功能腔1内设置有温度可调节的加热器2，所述加热器2具有用于放置晶圆并对其进行加热的加热平台，所述功能腔1位于加热平台上方的内腔壁上设置有可拆卸的铝制挡板3，所述功能腔1的下部设置有用于向其内通入氮气或氨气的进气管5，所述功能腔1的上部设置有抽气管4，所述抽气管4通过管道与真空泵6连通。