[发明专利]微电子工艺处理设备和用于其的反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及微电子工艺设备领域，尤其是涉及一种用于微电子工艺处理设备的反应腔室以及微电子工艺处理设备。

背景技术

在微电子工艺设备中，传统腔室的气体入口大致如图9所示。当传统腔室用于等离子体的工艺设备中时，例如等离子增强化学气象沉积设备（PECVD），在工艺运行一段时间后需要进行腔室干洗，一般干洗的方法有采用外部远程等离子源RPS（Remote Plasma Source）清洗、直接等离子清洗或者两者的结合。经验证明，采用两者结合的方法，更为有效。而腔室干洗所用气体和工艺气体一般要分开控制，且分别通过不同的入口进入腔室。如图9所示，清洗气体从腔室的上口进入，而工艺气体从侧面进入。

清洗气体通过气路系统进入远程等离子体源，经远程等离子源激活后，产生活性粒子后进入腔室。工艺气体在需要进行工艺时，按照设定的流程进入腔室后，通过增加射频功率或者高温等而产生物理化学反应，在基片上形成所需要的工艺结果。

需要说明的是，清洗气体和工艺气体由于性质不同，一般在进入腔室前禁止混合，而且这两种气体不能相互污染各自的气体通路。

另外，当传统腔室用于需要多路气体（典型如Ar和NF₃）或源分别进入腔室的工艺设备（例如原子层沉积设备ALD）中时，且要求气体或源在进入腔室之前为了避免相互污染或不能混合而发生反应时，则需要在腔室上增加多个气体入口。然而，在如图9所示的腔室上增加多个气体入口，就会导致加工困难且进气效果变差。

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。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于微电子工艺处理设备的反应腔室。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述反应腔室的微电子工艺处理设备。

根据本发明第一方面实施例的用于微电子工艺处理设备的反应腔室，包括：腔室本体，所述腔室本体具有开口的上端；进气部件，所述进气部件盖住所述腔室本体的上端且中央形成有第一通孔，所述进气部件上形成有至少一个沿其周向分布的进气孔；气体分配件，所述气体分配件设置在所述进气部件上且中央形成有第二通孔，其中所述气体分配件的底面上形成有与所述进气孔相连通的周向槽，且所述周向槽的与所述第二通孔相邻的侧壁和所述第二通孔的周向壁之间形成有气体通道；喷淋板，所述喷淋板封闭所述第一通孔的下表面且所述喷淋板上形成有多个喷淋孔；以及上盖，所述上盖设置在所述气体分配件上且盖住所述气体分配件的所述第二通孔，且所述上盖上形成有上气体入口，所述上气体入口与所述第二通孔相连通。

根据本发明的反应腔室，可将清洗气体和工艺气体的入口分开，并且避免了传统腔室进气时、多种气体互相对气体通路的交叉污染的问题。

另外，根据本发明的反应腔室还具有如下附加技术特征：

所述进气部件的顶面上设有两条环形密封槽，其中所述气体分配件底面的周向槽对应所述两条环形密封槽之间的进气部件顶面的部分。从而使得环形密封槽可与气体分配件密封连接，进而保证气体密封状态。

所述进气部件和所述气体分配件形成为圆环形，且所述第一通孔、所述第二通孔以及所述上气体入口同轴设置。由此可保证工艺气体和清洗气体进入第一通孔和第二通孔形成的空间内时直接通过喷淋板上的多个喷淋孔进入到工艺腔内，减小气体流动阻碍。

所述进气部件包括多个沿着周向均匀分布的进气孔。

所述第一通孔和所述第二通孔的直径相同且大于所述上气体入口的直径。制造和装配简单，且进一步减小气体在第一通孔和第二通孔形成的空间内的流动阻碍。

所述周向槽的与所述第二通孔相邻的侧壁和所述第二通孔的周向壁之间形成有多个所述气体通道。

优选地，所述气体通道水平设置且沿着周向均匀分布。

可选地，所述气体通道形成在所述周向槽的与所述第二通孔相邻的侧壁的第一开口位置高于所述气体通道位于所述第二通孔的所述周向壁上的第二开口位置。由此，可有效地避免从上盖的上气体入口进入的清洗气体通过气体通道进入到周向槽内，从而避免污染工艺气体的气流入口。

优选地，所述气体通道的横截面从所述第一开口位置朝向所述第二开口位置逐渐减小。这样，可更为有效地避免清洗气体污染工艺气体的气流入口。

所述进气部件、所述气体分配件和所述上盖中的至少一个由铝材料制成，或通过在不锈钢外喷涂铝或镍制成。

所述腔室本体的上端形成有法兰，所述进气部件的边缘固定至所述法兰且所述法兰上形成有与所述进气孔相对应的通孔。