[发明专利]等离子体设备和等离子体系统

说明书

本发明提供一种等离子体设备和等离子体系统。所述等离子体设备包括多个子腔室，多个所述子腔室沿竖直方向堆叠设置。可提高等离子体设备所在厂房的空间利用率，提高产能，降低成本。

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，更具体地，涉及一种等离子体设备和一种等离子体系统。

背景技术

传统的等离子体设备，例如电感耦合等离子体设备，一般为垂直结构，可划分为等离子体发生模块、腔室、偏置射频模块、真空模块和进气模块这几个模块。这些等离子体设备一般是“正放”在厂房地面上的。

如果在一个厂房内安置多台这样的设备，需要传输平台为这些设备分别传送晶圆。为提高产能，希望相同的厂房面积内放置尽量多的这样的设备。参见图1所示的一种设备分布布局，在尺寸为X1×Y1的厂房空间内，按照圆周形分布有四个电感耦合等离子设备21，对应一个传输平台。工作流程如下：载片埠22内的晶圆由大气机械手23传输到过渡载片台24 内，再由真空机械手26传输到某个电感耦合等离子设备21的腔室内进行工艺，工艺完成后，晶片被传送到过渡载片台25、载片埠22。至此全部工序完成。

与图1所示的圆型对接方式不同，现有技术中还有直线型对接方式，参见图2所示。8个电感耦合等离子设备29分布在真空传输腔室28两侧，由带轨道35的真空机械手34将晶圆由过渡载片台31传送到某个电感耦合等离子设备的腔室内，真空机械手34还用于将晶圆从某个电感耦合等离子体设备的腔室内取出晶圆，再传送到过渡载片台32。图2中的大气机械手33、大气传输腔27和载片埠30与图1中对应部件为相同部件。

单片晶圆的生产成本C的计算公式如下：

其中，Co0为单位面积厂房的运营成本，S为占地面积，WPH为单位时间内一个设备的成产的晶圆数量、N为腔室数量、T为上述的单位时间。在分析这个成本时，可以忽略晶片传入设备和传出设备的耗时。

无论是图1还是图2所提供的设备分布方式，为了降低成本，希望一套传输平台能挂载更多的电感耦合等离子体设备。但如果进一步增加一套传输平台对应的电感耦合等离子体设备的数量，就必须扩大传输平台的尺寸，增加机械手和和传输用腔室的成本。依据现有技术成本降低的空间非常有限。

发明内容

本发明提供一种等离子体设备和一种等离子体系统，以提高厂房空间利用率。

根据本发明的第一方面，提供一种等离子体设备，所述等离子体设备包括沿竖直方向堆叠设置的至少两个子腔室。

可选地，沿竖直方向堆叠设置的子腔室为两个，其中位于下部的子腔室为第一子腔室，位于上部的子腔室为第二子腔室。

可选地，所述第一子腔室和所述第二子腔室内分别对应设置一个等离子体发生模块，两个所述等离子体发生模块分别用于向对应所述子腔室提供激发等离子体的射频电源信号。

可选地，所述等离子体设备还包括所述第一子腔室和所述第二子腔室共用的等离子体发生模块，所述等离子体发生模块设置在所述第一子腔室和所述第二子腔室之间，且用于向所述第一子腔室和所述第二子腔室提供激发等离子体的射频电源信号。

可选地，所述等离子体设备还包括进气管路，所述进气管路包括一个共用的进气口和两个出气口，两个所述出气口分别对应所述第一子腔室和所述第二子腔室。

可选地，所述等离子体设备还包括彼此独立的第一进气管路和第二进气管路，所述第一进气管路用于向所述第一子腔室通入气体，所述第二进气管路用于向所述第二子腔室通入气体。

可选地，每个所述子腔室的工艺腔尺寸相同。

根据本发明的第二个方面，提供一种等离子体系统，包括等离子体设备和用于向所述等离子体设备传送待处理的晶圆的传输平台，所述等离子体设备为根据本发明第一方面所提供的等离子体设备。