[发明专利]半导体工艺设备

说明书

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备。该半导体工艺设备包括：工艺腔室、介质窗组件及加热装置；介质窗组件设置于工艺腔室顶部，且介质窗组件内具有容置腔，容置腔用于容纳加热介质；加热装置与介质窗组件连接，用于向容置腔内通入加热介质。本申请实施例有效提高了介质窗加热的均匀性；加热介质与介质窗内部的多个表面接触并进行热交换，从而可以有效提高介质窗的加热效率；另一方面还可以避免射频线圈异常放电打火，从而提高安全性。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

目前，在半导体刻蚀设备中，通常将射频电源提供的射频能量传输到工艺腔室中，电离高真空状态下的工艺气体(如氩气Ar、氦气He、氮气N2、氢气H2等气体)，从而产生含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子的等离子体，这些活性粒子和置于工艺腔室并曝露在等离子体环境下的晶圆之间发生复杂的相互作用，使晶圆材料表面发生各种物理和化学反应，从而使材料表面性能发生变化，完成晶圆的刻蚀工艺。

当工艺腔室每次需要刻蚀之前，工艺腔室的每一个零部件需要达到理想刻蚀环境设计参数，以此来保证刻蚀工艺环境相同，进而保证晶圆刻蚀的型貌和均匀性一致。如何快速的将工艺腔室内每一个零件达到预设参数，减少机台的闲置时间，将成为衡量半导体刻蚀设备性能和客户选择刻蚀机的重要参数。工艺腔室的重要零部件介质窗，由于此零件壁厚以及直径较大且导热系数较小，将其温度达到预设温度耗时较长，如何快速的提高介质窗温度和保证温度的均匀性，将成为减少机台闲置时间的关键性能技术。

目前的介质窗加热方式是加热装置将空气加热后，通过通风管道和导热环，将高温空气输送到介质窗表面，进而对介质窗中心区域进行升温。高温空气将导热环加热后，导热环外表面将散去部分热量使得热能利用率较低，并且无法保证加热环温度的均匀性。

发明内容

本申请提出一种半导体工艺设备，用以解决介质窗加热效率低且加热温度不均匀的技术问题。

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括：工艺腔室、介质窗组件及加热装置；所述介质窗组件设置于所述工艺腔室顶部，且所述介质窗组件内具有容置腔，所述容置腔用于容纳加热介质；所述加热装置与所述介质窗组件连接，用于向所述容置腔内通入所述加热介质。

于本申请的一实施例中，所述介质窗组件包括底座及盖板，所述底座上开设有凹槽，所述盖板设置于所述底座上，与所述凹槽配合形成所述容置腔；所述盖板上开设有加热介质进入口和加热介质排出口。

于本申请的一实施例中，所述凹槽呈环形，其底面上设置有多个加强结构，多个所述加强结构呈放射状分布。

于本申请的一实施例中，所述加强结构包括沿所述凹槽径向延伸设置的加强筋。

于本申请的一实施例中，所述加强结构还包括支撑块，所述支撑块设置于所述加强筋上，用于顶抵所述盖板的底面。

于本申请的一实施例中，所述加热装置包括加热器、第一管路及第二管路，所述第一管路的两端分别与所述加热器及所述加热介质进入口连接，所述加热器通过所述第一管路向所述容置腔内通入所述加热介质；所述第二管路的两端分别与所述加热介质排出口及所述加热器连接，所述加热介质通过所述第二管路从所述容置腔内返回所述加热器。

于本申请的一实施例中，所述加热器包括隔热筒及多个加热片，多个所述加热片沿所述隔热筒的轴向延伸设置，任意两个相邻的所述加热片之间形成有加热通道。

于本申请的一实施例中，还包括有安装轴，所述安装轴与所述隔热筒同轴设置，多个所述加热片设置在所述安装轴上，且沿所述安装轴的周向均匀分布。

于本申请的一实施例中，所述加热片的外表面上包覆有防护层。