[发明专利]腔室及半导体加工设备

说明书

本发明提供一种腔室及半导体加工设备，在腔室内设置有工艺组件及用于在腔室空闲时烘烤工艺组件的加热装置，还包括温度监控装置，用于监测工艺组件的温度；根据工艺组件的温度，来调节加热装置的输出功率，以将工艺组件的温度维持在目标温度。本发明提供的腔室，其可以避免因工艺组件的温度波动大而造成的颗粒增加，从而可以延长工艺组件清洗周期，提高机台利用率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种腔室及半导体加工设备。

背景技术

物理气相沉积或溅射沉积技术是在集成电路制造过程中一道非常重要的工艺流程，主要应用于芯片中导线的制作、阻挡层的生成、金属硬掩膜的形成等。在金属硬掩膜的物理气相沉积工艺中，晶片需要依次进行两个步骤：1)去气工艺；2)TiN阻挡层工艺。

TiN阻挡层工艺主要是在晶片上沉积一层TiN薄膜。该工艺一般在高真空的腔室内一个相对密闭的空间中进行，构成这个密闭空间的零件包括靶材、基座和工艺组件等。而且，在腔室空闲时，需要对腔室内的工艺组件进行烘烤。

在进行烘烤的过程中，烘烤功率不同，工艺组件的温度波动较大，例如，若烘烤功率较低，会出现工艺组件温度逐渐升高的现象；若烘烤功率较高，又会出现工艺组件温度逐渐降低的现象。工艺组件的温度波动大会导致工艺组件上粘附物质因热胀冷缩而掉落，从而造成掉落到晶片上的颗粒增加，进而导致工艺组件清洗周期较短，机台利用率降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种腔室及半导体加工设备，其可以避免因工艺组件的温度波动大而造成的颗粒增加，从而可以延长工艺组件清洗周期，提高机台利用率。

为实现本发明的目的而提供一种腔室，在所述腔室内设置有工艺组件及用于在腔室空闲时烘烤所述工艺组件的加热装置，还包括温度监控装置，用于监测所述工艺组件的温度；根据所述工艺组件的温度，来调节所述加热装置的输出功率，以将所述工艺组件的温度维持在目标温度。

可选的，所述温度监控装置包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器设置在所述腔室的外部，且能够将光信号发送至所述工艺组件所处位置；

在所述腔室的腔室壁且与所述非接触式温度传感器相对应的位置处设置有窗口，所述窗口能够使所述光信号透过。

可选的，所述非接触式温度传感器包括红外温度传感器或者红外热像仪。

可选的，所述窗口所采用的材料包括ZnS或者ZnSe。

可选的，所述温度监控装置还包括位置调节机构，所述位置调节机构用于调节所述非接触式温度传感器发送光信号的方向。

可选的，将所述加热装置的输出功率调节至所述加热装置的额定功率的40％。

可选的，还包括温度控制单元和功率调节单元，其中，

所述温度监控装置监测所述工艺组件的温度，并将所述工艺组件的温度发送至所述温度控制单元；

所述温度控制单元用于计算所述工艺组件的温度与所述目标温度之间的差值，并根据所述差值控制所述功率调节单元调节所述加热装置的输出功率。

可选的，所述工艺组件包括屏蔽环和沉积环，其中，

在所述腔室内设置有基座，所述沉积环环绕在所述基座的周围；

所述屏蔽环的环绕在所述沉积环的周围，并且在所述屏蔽环的内周壁与所述沉积环的外周壁之间具有间隙，所述间隙的径向宽度小于等于0.2mm。

可选的，所述沉积环的上表面包括经表粗糙度处理的环形区域；所述环形区域的宽度大于等于11mm。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括本发明提供的上述腔室。