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TWI809566B - 製程腔室及半導體製程設備 - Google Patents

製程腔室及半導體製程設備 Download PDF

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TWI809566B
TWI809566B TW110142823A TW110142823A TWI809566B TW I809566 B TWI809566 B TW I809566B TW 110142823 A TW110142823 A TW 110142823A TW 110142823 A TW110142823 A TW 110142823A TW I809566 B TWI809566 B TW I809566B
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韋剛
茅興飛
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大陸商北京北方華創微電子裝備有限公司
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Abstract

本發明提供了一種製程腔室及半導體製程設備。該製程腔室應用於半導體製程設備，包括：腔室本體、基座及卡盤組件；腔室本體內形成有反應腔，基座位於反應腔內，卡盤組件與基座連接，用於承載晶圓；基座包括基座本體和複數懸臂，複數該懸臂沿基座本體的周向間隔且均勻設置，且每一懸臂分別連接腔室本體的內壁和基座本體的外壁；腔室本體、基座本體和懸臂為一體成型結構，且由具有導電性和導熱性的材質製成。本發明實現了大幅提高製程腔室的射頻迴路均勻性及整體溫度均勻性，進而大幅提高晶圓的良率。

Description

製程腔室及半導體製程設備
本申請涉及半導體加工技術領域，具體而言，本申請涉及一種製程腔室及半導體製程設備。
目前，等離子製程設備廣泛用於當今的半導體、太陽能電池及平板顯示等製作製程中。在目前的製造製程中，已經使用等離子製程設備的放電類型有電容耦合電漿(CCP)類型、電感耦合電漿(ICP)類型以及電子迴旋共振電漿(ECR)等類型。目前這些放電類型被廣泛應用於物理氣相沉積(Physical Vapour Deposition，PVD)、電漿刻蝕及化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)、電漿浸沒離子注入(Plasma Immersion Ion Implantation，PIII)等的半導體製程設備。為了保證晶圓中心到邊緣的刻蝕結果有較好的一致性，製程環境要求半導體製程設備的製程腔室射頻迴路具有良好的均勻性，也要求製程腔室溫度具有良好的均勻性。
但是先前技術中基座通過懸臂安裝於製程腔室內，由於加工公差和裝配公差等因素，懸臂與製程腔室的腔室壁之間具有微小間隙，造成兩者之間的導電性能及熱傳導性能不佳，從而造成晶圓的良率較低。
本申請針對現有方式的缺點，提出一種製程腔室及半導體製程設備，用以解決先前技術存在的基座與製程腔室之間導電性能及熱傳導性能不佳，從而造成晶圓良率較低的技術問題。
第一個方面，本申請實施例提供了一種製程腔室，應用於半導體製程設備，包括：腔室本體、基座及卡盤組件；該腔室本體內形成有反應腔，該基座位於該反應腔內，該卡盤組件與該基座連接，用於承載晶圓；該基座包括基座本體和複數懸臂，複數該懸臂沿該基座本體的周向間隔且均勻設置，且每一該懸臂分別連接該腔室本體的內壁和該基座本體的外壁；該腔室本體、該基座本體和該懸臂為一體成型結構，且由具有導電性和導熱性的材質製成。
於本申請的一實施例中，該基座本體內具有容置腔，該容置腔具有朝上的敞口；複數該懸臂內均設置有與該容置腔連通的安裝通道，該腔室本體上開設有通孔，該通孔將該安裝通道與該腔室本體的外部連通；該卡盤組件與該基座本體密封連接，用以密封該容置腔的該敞口。
於本申請的一實施例中，該安裝通道在該懸臂上具有朝上的開口，該開口與該容置腔連通；該卡盤組件還與複數該懸臂密封連接，用以密封該安裝通道的該開口。
於本申請的一實施例中，該卡盤組件包括接口盤，該接口盤包括盤主體和與之連接的複數蓋板，其中，該盤主體與該基座本體密封連接，用以密封該容置腔的該敞口；該蓋板的數量與該懸臂的數量相同，且複數該蓋板間隔且均勻分佈在該盤主體的周圍，各個該蓋板一一對應地與各個該懸臂密封連接，用以密封該安裝通道的該開口。
於本申請的一實施例中，每一該蓋板和與之對應的該懸臂之間設置有定位結構，用於限定該蓋板在該懸臂上的位置。
於本申請的一實施例中，每一該定位結構均包括至少一對相互配合的定位凹部和定位凸部，該定位凹部設置於該蓋板與該懸臂彼此相對的兩個表面中的一者上；該定位凸部設置於該蓋板與該懸臂彼此相對的兩個表面中的另一者上。
於本申請的一實施例中，該基座本體包括側壁和底蓋，該底蓋可拆卸地設置於該側壁的底部，該底蓋的上表面和該側壁的內表面圍成該容置腔；該腔室本體上，且與該底蓋相對應的位置處設有維護口，該維護口與該反應腔連通。
於本申請的一實施例中，該底蓋的外壁的直徑沿遠離該側壁的垂直方向逐漸減小。
於本申請的一實施例中，在該側壁和該底蓋的外表面上對應設置有兩個連接法蘭，兩個該連接法蘭在垂直方向上相互疊置，並通過複數緊固件固定連接。
第二個方面，本申請實施例提供了一種半導體製程設備，包括製程腔室、射頻組件、進氣組件和排氣組件，該製程腔室採用如第一個方面提供的製程腔室，該射頻組件和該進氣組件均設置於該腔室本體的頂部，該排氣組件設置於該腔室本體的底部。
本申請實施例提供的技術方案帶來的有益技術效果是：
本申請實施例提供的製程腔室，其腔室本體、基座本體及懸臂採用相同的具有導電性和導熱性的材質製成的一體成型結構，這使得懸臂與腔室本體之間不存在縫隙，以使得懸臂和腔室本體之間的導電性能較佳，從而大幅提高製程腔室的射頻迴路均勻性；另外還提高了腔室本體向懸臂的熱傳導性能，從而大 幅提高製程腔室的整體溫度均勻性，進而大幅提高晶圓的良率。進一步的，由於腔室本體、基座本體及懸臂採用一體成型結構，這不僅能提高本申請實施例的結構穩定性，而且還能大幅降低應用及維護成本。
本申請實施例提供的半導體製程設備，其通過採用本申請實施例提供的上述製程腔室，可以大幅提高製程腔室的射頻迴路均勻性、整體溫度均勻性，從而大幅提高晶圓的良率；另外，不僅可以提高本申請實施例的結構穩定性，而且還可以大幅降低應用及維護成本。
本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐瞭解到。
1:腔室本體
2:基座
3:卡盤組件
4:定位結構
11:反應腔
12:抽氣口
13:通孔
14:維護口
21:基座本體
22:懸臂
31:靜電卡盤
32:接口盤
34:底蓋
35:側壁
41:定位柱
211:容置腔
221:安裝通道
222:開口
321:盤主體
322:蓋板
341、351:連接法蘭
本申請上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1為本申請實施例提供的一種製程腔室省略卡盤組件的立體結構示意圖；圖2為本申請實施例提供的一種卡盤組件的立體結構示意圖；圖3為本申請實施例提供的一種製程腔室的剖視示意圖；圖4為本申請實施例提供的一種製程腔室的俯視示意圖。
下面詳細描述本申請，本申請的實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。此外，如果已知技術的詳細描述對於示出的本申請的特徵是不必要的， 則將其省略。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本申請，而不能解釋為對本申請的限制。
本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)，具有與本申請所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語，應該被理解為具有與先前技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣被特定定義，否則不會用理想化或過於正式的含義來解釋。
下面以具體地實施例對本申請的技術方案以及本申請的技術方案如何解決上述技術問題進行詳細說明。
本申請實施例提供了一種製程腔室，應用於半導體製程設備，該製程腔室的結構示意圖如圖1及圖3所示，包括：腔室本體1、基座2及卡盤組件3；腔室本體1內形成有反應腔11，基座2位於反應腔11內，卡盤組件3與基座2連接，用於承載晶圓(圖中未示出)；基座2包括基座本體21和複數懸臂22，複數懸臂22沿基座本體21的周向間隔且均勻設置，且每一懸臂22分別連接反應腔11的內壁和基座本體21的外壁，並且腔室本體1、基座本體21和懸臂22為一體成型結構，且由具有導電性和導熱性的材質製成。
如圖1及圖3所示，腔室本體1具體可以採用金屬材質製成的立方體結構，腔室本體1的中部形成中空的反應腔11，用於容置基座2及卡盤組件3。在實際應用中，腔室本體1的頂部可以設置有蓋體(圖中未示出)，底部的抽氣口12可以與半導體製程設備的排氣組件(圖中未示出)連接，排氣組件可以對反應腔11內部進行抽氣，以使反應腔11呈真空狀態，從而為晶圓提供反應環境。
基座2與腔室本體1採用一體成型結構，而且，基座2和腔室本體1的材質相同，並且均採用具有導電性和導熱性的材質製成，例如採用金屬 材質。具體來說，基座本體21具體為圓柱形結構，基座本體21的外周設置有三個懸臂22，三個懸臂22沿基座本體21的周向間隔且均勻分佈，且三個懸臂22與基座本體21及腔室本體1均採用一體成型的方式製成，並且每一懸臂22的兩端分別與腔室本體1的內壁及基座本體21的外壁連接。卡盤組件3整體結構可以採用圓盤形結構，卡盤組件3設置於基座本體21的頂部，以用於承載並吸附晶圓。
本申請實施例提供的製程腔室，其腔室本體、基座本體及懸臂採用相同的具有導電性和導熱性的材質製成的一體成型結構，這使得懸臂與腔室本體之間不存在縫隙，以使得懸臂和腔室本體之間的導電性能較佳，從而大幅提高製程腔室的射頻迴路均勻性；另外還提高了腔室本體向懸臂的熱傳導性能，從而大幅提高製程腔室的整體溫度均勻性，進而大幅提高晶圓的良率。進一步的，由於腔室本體、基座本體和懸臂為一體成型結構，這不僅能提高本申請實施例的結構穩定性，而且還能大幅降低應用及維護成本。
需要說明的是，本申請實施例並不限定懸臂22及腔室本體1的具體實施方式，例如懸臂22可以採用兩個或者三個以上，而腔室本體1也可以採用圓筒形結構。因此本申請實施例並不以此為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖1所示，基座本體21內具有容置腔211，該容置腔211具有朝上的敞口；複數懸臂22內均設置有與容置腔211連通的安裝通道221，腔室本體1上開設有通孔13，該通孔13將安裝通道221與腔室本體1的外部連通；卡盤組件3與基座本體21密封連接，用以密封容置腔211的上述敞口。
如圖1所示，基座本體21具體為圓筒形結構，以使基座本體21內形成有容置腔211。各懸臂22例如採用矩形的桿狀結構，懸臂22為中空結構 以形成安裝通道221，腔室本體1上設置有與各懸臂22內安裝通道221對應的通孔13。通孔13具體可以採用矩形結構，並且通孔13的截面尺寸與懸臂22內的安裝通道221尺寸相同。安裝通道221既可用於設置腔室本體1內外連接的線纜、氣管和水管等零部件(圖中未示出)，也可以安裝一些尺寸合適的零部件，從而大幅節約腔室本體1外部空間和以及腔室本體1的空間佔用。
於本申請的一實施例中，如圖1至圖4所示，安裝通道221在懸臂22上具有朝上的開口222，該開口222與容置腔211連通；卡盤組件3還與複數懸臂22密封連接，用以密封安裝通道221的上述開口222。
於本申請的一實施例中，卡盤組件3包括接口盤32，該接口盤32密封設置於容置腔211的上述敞口上。
卡盤組件3的接口盤32具體可以採用金屬材質製成的圓盤形結構，接口盤32可以蓋合於基座本體21頂部以密封容置腔211的敞口。接口盤32與基座本體21之間採用可拆卸方式連接，從而提高本申請實施例的拆裝維護效率。另外，由於基座本體21及懸臂22均採用中空結構，還可以大幅節省本申請實施例的製造成本。
需要說明的是，本申請實施例並不限定懸臂22的具體形狀，例如懸臂22也可以採用圓桿形結構。因此本申請實施例並不以此為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖1至圖4所示，接口盤32包括盤主體321和與之連接的複數蓋板322，其中，盤主體321與基座本體21密封連接，用以密封容置腔211的上述敞口；蓋板322的數量與懸臂22的數量相同，且複數蓋板322間隔且均勻分佈在盤主體321的周圍，各個蓋板322一一對應地與各個懸臂22密封連接，用以密封安裝通道221的上述開口222。
於本申請的一實施例中，盤主體321及複數蓋板322為一體成型結構。
當接口盤32被裝配至基座本體21上時，三個蓋板322可對應蓋合於三個懸臂22上，以用於一一對應地密封三個懸臂22的安裝通道221的上述開口222，以保護懸臂22的安裝通道221內安裝的零部件，從而避免製程腔室在執行製程時對零部件造成腐蝕，進而大幅降低故障率及提高使用壽命。在實際應用時，拆開接口盤32即可以經由開口222，對基座本體21內及懸臂22內安裝的零部件進行維護，從而大幅提高本申請實施例的拆裝維護效率。
需要說明的是，本申請實施例並不限定蓋板322的具體數量，只要蓋板322的數量與懸臂22的數量對應設置即可。因此本申請實施例並不以此為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖1至圖4所示，卡盤組件3包括靜電卡盤31，靜電卡盤31設置於盤主體321上，用於承載晶圓。
如圖1至圖4所示，靜電卡盤31具體可以採用陶瓷材質製成的圓盤形結構，靜電卡盤31的頂面可以用於承載晶圓，靜電卡盤31的底面與盤主體321貼合設置。盤主體321可以蓋合於基座本體21頂部，盤主體321可以用於安裝靜電卡盤31，以及為靜電卡盤31的電極及背氣提供介面。盤主體321的直徑可以大於靜電卡盤31的直徑，以便於與靜電卡盤31及基座本體21連接，並且連接方式可以採用可拆卸方式連接，從而提高本申請實施例的拆裝維護效率。但是需要說明的是，本申請實施例並不限定卡盤組件3的具體類型，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖1至圖3所示，每一蓋板322和與之對應的懸臂22之間設置有定位結構4，用於限定蓋板322在懸臂22上的位置。該定位結構可以有多種結構，例如，每一定位結構4均包括至少一對相互配合 的定位凹部和定位凸部，該定位凹部設置於蓋板322與懸臂22彼此相對的兩個表面中的一者上；該定位凸部設置於於蓋板322與懸臂22彼此相對的兩個表面中的另一者上。具體地，如圖1所示，上述定位凸部例如為設置於懸臂22頂面的定位柱41，上述定位凹部例如為設置於蓋板322底面的定位孔(圖中未示出)，該定位孔與定位柱41相配合，以限定蓋板322在懸臂22上的位置。
如圖1至圖3所示，定位凹部和定位凸部具體可以為兩對，分別位於兩個懸臂22及兩個蓋板322之間，定位結構4用於將接口盤32定位安裝到正確的位置上。但是本申請實施例並不以此為限，例如定位結構4還可以採用凸塊與凹槽配合的方式，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，三個蓋板322的外周面可以採用弧面結構，並且弧面結構的直徑小於反應腔11的內徑，二者的差值例如為2mm(毫米)左右，以避免安裝接口盤32時與反應腔11的內壁之間發生機械干涉，從而大幅提高本申請實施的拆裝維護效率，並且還能有效降低本申請實施例的故障率。
另外，為了便於接口盤32與基座本體21之間的安裝和密封，懸臂22的頂面靠近反應腔11側壁處為封閉結構，即開口222遠離容置腔211的側邊與反應腔11側壁之間具有一預設距離，該預設距離具體可以為30mm，並且懸臂22的壁厚可以設置為20mm左右。定位柱41可以靠近反應腔11側壁設置，以用於定位接口盤32的位置。但是本申請實施例並不以上為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖1至圖4所示，基座本體21包括側壁35和底蓋34，其中，底蓋34可拆卸地設置於側壁35的底部，底蓋34的上表面和側壁35的內表面圍成容置腔211；腔室本體1上，且與底蓋34相對應的位置處設有維護口14，該維護口14與反應腔11連通，用於對底蓋34進行維護。
如圖1至圖4所示，底蓋34具體採用金屬材質製成的殼狀結構，底蓋34的頂面與側壁35的底面連接，並且底蓋34的上表面和側壁35的內表面圍成容置腔211。底蓋34用於封閉容置腔211，容置腔211內可安裝多種部件，例如升降組件(圖中未示出)，該升降組件可以穿過接口盤32及靜電卡盤31，用於帶動晶圓相對於卡盤組件3升降，通過拆卸底蓋34可方便維修容置腔211內的部件。底蓋34和側壁35具體可以通過法蘭及螺栓配合連接，具體地，在側壁35和底蓋34的外表面上對應設置有兩個連接法蘭(351、341)，兩個連接法蘭(351、341)在垂直方向上相互疊置，並通過複數緊固件(圖中未示出)固定連接。但是本申請實施例並不以此為限，例如底蓋34與側壁35之間還可以採用螺接或者卡接等方式連接。底蓋34與側壁35採用可拆卸式結構，以便於對升降組件進行維護，從而大幅提高拆裝維護效率。
需要說明的是，本申請實施例並非所有實施例都必須包括有底蓋34，例如底蓋34可以與側壁35之間採用一體成型結構，並且在側壁35上開設有用於維護各零部件的維護門結構。因此本申請實施例並不以此為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整高度設置。腔室本體1的側面可開設有矩形的維護口14，該維護口14的長度大於底蓋34的直徑，並且維護口14的高度大於底蓋34的厚度，以便於底蓋34的拆裝維護，從而大幅提高本申請實施例的拆裝維護效率。
需要說明的是，本申請實施例並不限定維護口14的具體位置及形狀，只要維護口14所在位置與底蓋34的位置對應設置即可。因此本申請實施例並不以此為限，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
於本申請的一實施例中，如圖3所示，底蓋34的外壁的直徑沿遠離側壁35的垂直方向逐漸減小。具體來說，底蓋34具體可以為上大下小的錐形圓臺結構，即底蓋34外徑自頂面至底面的方向上逐漸減小。採用上述設計，由 於底蓋34採用錐形圓臺設計，以利於腔室本體1內的氣體向下方的抽氣口12流動，從而降低反應腔11內的氣流穩定性，進而提高晶圓的良率。
於本申請的一實施例中，如圖1所示，基座2及腔室本體1均為鋁合金材質製成。具體來說，腔室本體1、基座本體21及懸臂22均可以採用鋁合金材質製成，由於採用一體成型結構使得三者之間的導電性能優良，並且由於複數懸臂22之間幾乎沒有差異性，射頻迴路的等效電流可通過周向均布地由三個懸臂22流向腔室本體1並接地，從而提高了射頻迴路的均勻性。懸臂22的數量具體可以為三個，三個懸臂22均勻排布於基座本體21的外周，並且兩相鄰懸臂22之間的夾角為120度，由於腔室本體1、基座本體21及懸臂22之間的熱傳導優良，腔室本體1通過三個均布地懸臂22傳導至基座本體21，不但可減小腔室本體1與基座本體21的溫度差異，而且還可提高基座本體21處的溫度均勻性。另外，複數懸臂22在腔室本體1橫截面的上寬度可以為100-200mm，但是本申請實施例並不以此為限，懸臂22的寬度具體可以根據懸臂22的數量以及對反應腔11內氣流狀態的影響而設定。因此本申請實施例對於懸臂22的具體規格並不限定，本領域技術人員可以根據實際情況自行調整設置。
基於同一發明構思，本申請實施例提供了一種半導體製程設備，包括製程腔室、射頻組件、進氣組件和排氣組件，其中，製程腔室採用如上述各實施例提供的製程腔室，射頻組件和進氣組件均設置於腔室本體的頂部，排氣組件設置於腔室本體的底部。
應用本申請實施例，至少能夠實現如下有益效果：
本申請實施例提供的半導體製程設備，其通過採用本申請實施例提供的上述製程腔室，可以大幅提高製程腔室的射頻迴路均勻性、整體溫度均勻性，從而大幅提高晶圓的良率；另外，不僅可以提高本申請實施例的結構穩定性，而且還可以大幅降低應用及維護成本。
可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不侷限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
在本申請的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更複數該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，“複數”的含義是兩個或兩個以上。
在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本說明書的描述中，具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或複數實施例或示例中以合適的方式結合。
以上該僅是本申請的部分實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。
1:腔室本體
2:基座
11:反應腔
13:通孔
14:維護口
21:基座本體
22:懸臂
41:定位柱
211:容置腔
221:安裝通道
222:開口

Claims (10)

  1. 一種製程腔室，應用於半導體製程設備，其中，包括一腔室本體、一基座及一卡盤組件；該腔室本體內形成有一反應腔，該基座位於該反應腔內，該卡盤組件與該基座連接，用於承載一晶圓；該基座包括一基座本體和複數懸臂，複數該懸臂沿該基座本體的周向間隔且均勻設置，且每一該懸臂分別連接該腔室本體的內壁和該基座本體的外壁；該腔室本體、該基座本體和該懸臂為一體成型結構，且由具有導電性和導熱性的材質製成。
  2. 如請求項1所述的製程腔室，其中，該基座本體內具有一容置腔，該容置腔具有一朝上的敞口；複數該懸臂內均設置有與該容置腔連通的安裝通道，該腔室本體上開設有一通孔，該通孔將該安裝通道與該腔室本體的外部連通；該卡盤組件與該基座本體密封連接，用以密封該容置腔的該敞口。
  3. 如請求項2所述的製程腔室，其中，該安裝通道在該懸臂上具有一朝上的開口，該開口與該容置腔連通；該卡盤組件還與複數該懸臂密封連接，用以密封該安裝通道的該開口。
  4. 如請求項3所述的製程腔室，其中，該卡盤組件包括一接口盤，該接口盤包括一盤主體和與之連接的複數蓋板，其中，該盤主體與該基座本體密封連接，用以密封該容置腔的該敞口；該蓋板的數量與該懸臂的數量相同，且複數該蓋板間隔且均勻分佈在該盤主體的周圍，各個該蓋板一一對應地與各個該懸臂密封連接，用以密封該安裝通道的該開口。
  5. 如請求項4所述的製程腔室，其中，每一該蓋板和與之對應的該懸臂之間設置有一定位結構，用於限定該蓋板在該懸臂上的位置。
  6. 如請求項5所述的製程腔室，其中，每一該定位結構均包括至少一對相互配合的定位凹部和定位凸部，該定位凹部設置於該蓋板與該懸臂彼此相對的二表面中的一者上；該定位凸部設置於該蓋板與該懸臂彼此相對的二表面中的另一者上。
  7. 如請求項2所述的製程腔室，其中，該基座本體包括一側壁和一底蓋，該底蓋可拆卸地設置於該側壁的底部，該底蓋的上表面和該側壁的內表面圍成該容置腔；該腔室本體上，且與該底蓋相對應的位置處設有一維護口，該維護口與該反應腔連通。
  8. 如請求項7所述的製程腔室，其中，該底蓋的外壁的直徑沿遠離該側壁的垂直方向逐漸減小。
  9. 如請求項7所述的製程腔室，其中，在該側壁和該底蓋的外表面上對應設置有二連接法蘭，二該連接法蘭在垂直方向上相互疊置，並通過複數緊固件固定連接。
  10. 一種半導體製程設備，包括一製程腔室、一射頻組件、一進氣組件和一排氣組件，其特徵在於，該製程腔室採用如請求項1至請求項9中任一項所述的製程腔室，該射頻組件和該進氣組件均設置於該腔室本體的頂部，該排氣組件設置於該腔室本體的底部。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112509901B (zh) * 2020-11-19 2022-03-22 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室及半导体工艺设备
CN115692263B (zh) * 2022-10-31 2023-06-16 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺腔室及半导体工艺设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256056A1 (en) * 2001-11-03 2004-12-23 Hall Stephen Ivor Microwave plasma generator
CN101740340A (zh) * 2008-11-25 2010-06-16 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室及半导体加工设备
CN103824745A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种反应腔室
CN104916564A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室以及等离子体加工设备
TW201904359A (zh) * 2017-06-02 2019-01-16 中國北京北方華創微電子裝備有限公司 用於處理工件的電漿反應裝置
CN211045372U (zh) * 2019-12-26 2020-07-17 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室及半导体设备

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002227418A1 (en) * 2001-01-22 2002-08-06 Tokyo Electron Limited Vertically translatable chuck assembly and method for a plasma reactor system
EP1361604B1 (en) * 2001-01-22 2009-03-18 Tokyo Electron Limited Device and method for treatment
US20050022736A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Lam Research Inc., A Delaware Corporation Method for balancing return currents in plasma processing apparatus
CN1797664A (zh) * 2004-12-24 2006-07-05 中华映管股份有限公司 等离子显示器结构
US7601619B2 (en) * 2005-04-04 2009-10-13 Panasonic Corporation Method and apparatus for plasma processing
CN101351076B (zh) 2008-09-16 2011-08-17 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体处理设备
DE212010000009U1 (de) * 2009-09-10 2011-05-26 LAM RESEARCH CORPORATION (Delaware Corporation), California Auswechselbare obere Kammerteile einer Plasmaverarbeitungsvorrichtung
CN102737934B (zh) * 2011-04-06 2015-04-08 中微半导体设备(上海)有限公司 用于等离子体处理反应腔的射频屏蔽装置
TW201325326A (zh) * 2011-10-05 2013-06-16 Applied Materials Inc 電漿處理設備及其基板支撐組件
US10586686B2 (en) * 2011-11-22 2020-03-10 Law Research Corporation Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery
CN112366128B (zh) * 2014-04-09 2024-03-08 应用材料公司 用于在处理腔室中提供对称的流动路径的流动模块
US9609730B2 (en) 2014-11-12 2017-03-28 Lam Research Corporation Adjustment of VUV emission of a plasma via collisional resonant energy transfer to an energy absorber gas
JP6491891B2 (ja) 2015-01-23 2019-03-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 真空処理装置
US10386828B2 (en) 2015-12-17 2019-08-20 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for etch profile matching by surface kinetic model optimization
JP6607795B2 (ja) * 2016-01-25 2019-11-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
CN107093545B (zh) * 2017-06-19 2019-05-31 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室的下电极机构及反应腔室
CN207398070U (zh) * 2017-11-06 2018-05-22 德淮半导体有限公司 一种干法刻蚀装置
CN109994356B (zh) 2017-12-29 2022-03-22 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体加工设备
CN108987237B (zh) * 2018-08-01 2024-06-21 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室以及等离子体设备
JP7134039B2 (ja) * 2018-09-14 2022-09-09 東京エレクトロン株式会社 基板載置機構、成膜装置、および成膜方法
CN209267924U (zh) * 2018-09-17 2019-08-16 上海剑桥科技股份有限公司 集成有电磁屏蔽结构的散热器及散热器组件
JP7199200B2 (ja) * 2018-11-01 2023-01-05 東京エレクトロン株式会社 基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法
CN111341638B (zh) * 2018-12-19 2023-08-01 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 工艺腔室及其清洁方法及晶圆传输方法
CN110010411B (zh) * 2019-03-25 2020-10-30 深圳龙电华鑫控股集团股份有限公司 继电器固定结构
CN110306161B (zh) * 2019-07-01 2021-11-12 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体加工腔室及半导体加工设备
CN110349830B (zh) * 2019-09-09 2020-02-14 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体系统以及应用于等离子体系统的过滤装置
CN210956591U (zh) * 2019-09-16 2020-07-07 富芯微电子有限公司 一种具有复合栅结构的igbt芯片的加工设备
CN111041434B (zh) * 2020-03-17 2020-06-19 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 用于沉积绝缘膜的物理气相沉积设备
CN111403256B (zh) * 2020-03-24 2022-03-22 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺装置
CN112509901B (zh) * 2020-11-19 2022-03-22 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室及半导体工艺设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256056A1 (en) * 2001-11-03 2004-12-23 Hall Stephen Ivor Microwave plasma generator
CN101740340A (zh) * 2008-11-25 2010-06-16 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室及半导体加工设备
CN103824745A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种反应腔室
CN104916564A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室以及等离子体加工设备
TW201904359A (zh) * 2017-06-02 2019-01-16 中國北京北方華創微電子裝備有限公司 用於處理工件的電漿反應裝置
CN211045372U (zh) * 2019-12-26 2020-07-17 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室及半导体设备

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KR102643212B1 (ko) 2024-03-05
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KR20230088483A (ko) 2023-06-19
CN112509901A (zh) 2021-03-16
JP2023550421A (ja) 2023-12-01
US20230402265A1 (en) 2023-12-14
CN112509901B (zh) 2022-03-22
WO2022105794A1 (zh) 2022-05-27

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