一种挡片装置及半导体设备制造方法及图纸

技术编号:45021327 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-18 17:03
本技术提供了一种挡片装置及半导体设备,通过设置机械臂和设置在所述反应腔体外的挡片盒;所述挡片盒与所述反应腔体的内部空间相连通,所述挡片盒中设有暖机用的挡片;所述机械臂,用于将所述挡片盒中的挡片传输至所述反应腔体的内部空间,并放置在所述加热器上进行暖机。利用挡片替代晶圆控挡片进行暖机,来保证产品工艺的稳定,实现了低成本的ALD暖机,而且通过机械臂在挡片盒和所述反应腔体的内部空间之间传输挡片,提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体设备领域,尤其涉及一种挡片装置及半导体设备


技术介绍

1、在金属原子层沉积(ald)制程中,腔室环境的稳定性和前驱体(金属原子层沉积工艺需要)的饱和蒸汽压控制对于生成高质量、均匀厚度的薄膜至关重要。然而,当腔室在闲置一段时间后重新启用时,由于多种因素,如前驱体饱和蒸汽压的变化或腔室本身的冷却,会导致ald工艺中的膜厚出现偏高或偏低的现象,从而直接影响产品的稳定性和性能。

2、具体来说,前驱体的饱和蒸汽压是其在特定温度和压力下达到饱和状态时的蒸汽压力。当腔室闲置时,由于温度下降,前驱体的饱和蒸汽压会随之降低。当腔室重新加热至工作温度时,前驱体的饱和蒸汽压需要一定时间才能达到稳定状态。在此期间,由于前驱体蒸汽压的不稳定,会导致沉积的薄膜厚度出现偏差。此外,腔室冷却过程中可能产生的冷凝物或残留物也可能对ald工艺产生负面影响。这些残留物可能改变腔室表面的化学性质,影响前驱体与基底的反应过程,从而导致膜厚的不均匀性或产生缺陷。

3、为了解决这一问题,传统的方法是在腔室闲置一段时间后使用晶圆片对腔室进行暖机。这一过程的目的是通过消耗部分晶圆片来实际运行金属原子层沉积工艺,将前期不稳定的外界因素(如温度、蒸汽压等)拉至正常状态,以确保后续产品的稳定性和质量。然而,这种方法不仅增加了生产成本(包括晶圆片的消耗和额外的运行时间),还可能影响整个生产线的运行逻辑和效率,而且用于暖机的晶圆还会占用公共路径影响其他产品的生产效率。

4、因此,亟需一种挡片装置及半导体设备以改善上述问题。

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技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种挡片装置及半导体设备,能够实现低成本的ald暖机。

2、第一方面,本技术提供一种挡片装置,用于半导体设备,所述半导体设备包括反应腔体和设置在反应腔体内的加热器,包括机械臂和设置在所述反应腔体外的挡片盒;

3、所述挡片盒与所述反应腔体的内部空间相连通,所述挡片盒中设有暖机用的挡片;

4、所述机械臂,用于将所述挡片盒中的挡片传输至所述反应腔体的内部空间,并放置在所述加热器上进行暖机。

5、本技术的有益效果为:通过设置机械臂和设置在所述反应腔体外的挡片盒;所述挡片盒与所述反应腔体的内部空间相连通,所述挡片盒中设有暖机用的挡片;所述机械臂,用于将所述挡片盒中的挡片传输至所述反应腔体的内部空间,并放置在所述加热器上进行暖机。利用挡片替代晶圆控挡片进行暖机,来保证产品工艺的稳定,实现了低成本的ald暖机,而且通过机械臂在挡片盒和所述反应腔体的内部空间之间传输挡片,提高了生产效率。

6、可选的,所述反应腔体上分别设有晶圆进出口和挡片进出口;

7、所述晶圆进出口,用于传输晶圆;

8、所述挡片进出口,用于传输所述挡片;

9、所述挡片盒中通过所述挡片进出口与所述反应腔体内部空间相连通。其有益效果在于,通过在已设置晶圆进出口的反应腔体上增加挡片进出口,并利用所述挡片进出口传输挡片,无需占用公共路径,不会影响其他产品的生产,从而提高了生产效率。

10、可选的,还包括第一气帘设备;

11、所述第一气帘设备位于在所述挡片进出口处,用于产生第一气帘以阻挡所述反应腔体内部空间的反应气体进入所述挡片盒。其有益效果在于,通过在挡片进出口处增加第一气帘设备产生第一气帘,从而实现反应腔体和挡片盒之间的隔离,防止挡片盒空间被沉积。

12、可选的,还包括第一流量控制阀;

13、所述第一流量控制阀与所述第一气帘设备相连通,用于控制所述第一气帘设备产生的第一气帘的强度。其有益效果在于,通过设置来控制所述第一气帘设备产生的第一气帘的强度,能够根据实际需要对气帘进行调整,能够进一步提高反应腔体和挡片盒之间的隔离效果。

14、可选的,还包括控制器;

15、所述控制器与所述第一流量控制阀电连接,用于通过所述第一流量控制阀控制所述第一气帘设备产生的第一气帘的强度。其有益效果在于,通过设置控制器,便于用户使用时根据实际需要调节第一气帘的强度。

16、可选的,还包括传感器;

17、所述传感器设置在所述挡片盒内,用于检测所述挡片盒中挡片的位置;

18、所述传感器与所述控制器电连接;

19、所述控制器,还用于根据所述传感器检测到所述挡片的位置调整加热器的工作状态和第一气帘的强度。其有益效果在于,通过在挡片盒内设置传感器来检测挡片的位置,不仅能够检测挡片是否被放入反应腔室内,而且传感器和控制器电连接,能够根据实际需要调节加热器的工作状态和第一气帘的强度。

20、可选的,所述挡片盒与所述反应腔体可拆卸连接。其有益效果在于,通过设置挡片盒与所述反应腔体可拆卸,能够便于安装、拆卸和维护挡片盒,或对挡片盒中的挡片进行清洁维护或更换。

21、可选的,所述可拆卸连接为卡扣连接或通过滑槽和滑轨相互配合方式连接。

22、可选的,所述挡片的表面设有激光熔覆的氧化铝层。其有益效果在于,通过采用激光熔覆形成氧化铝层,保证粗糙度,确保在挡片的表面不脱落,防止脱落产生颗粒带来对机台腔室的污染。

23、第二方面,本技术还提供一种半导体设备,包括上述第一方面任意一种可能组合的所述的挡片装置,以及反应腔体和设置在反应腔体内的加热器;

24、所述挡片盒与所述反应腔体的内部空间相连通,所述挡片盒中设有暖机用的挡片;

25、所述机械臂,用于将所述挡片盒中的挡片传输至所述反应腔体的内部空间,并放置在所述加热器上进行暖机;

26、所述反应腔体内设有加热器,所述加热器,用于承载晶圆或挡片。

27、关于上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面的描述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种挡片装置,用于半导体设备,所述半导体设备包括反应腔体和设置在反应腔体内的加热器,其特征在于,包括机械臂和设置在所述反应腔体外的挡片盒;

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述反应腔体上分别设有晶圆进出口和挡片进出口;

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括第一气帘设备;

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,还包括第一流量控制阀;

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,还包括控制器;

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,还包括传感器;

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述挡片盒与所述反应腔体可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述可拆卸连接为卡扣连接或通过滑槽和滑轨相互配合方式连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置,其特征在于,所述挡片的表面设有激光熔覆的氧化铝层。

10.一种半导体设备,其特征在于,包括如所述权利要求1至9中任一项所述的挡片装置,以及反应腔体和设置在反应腔体内的加热器;

【技术特征摘要】

1.一种挡片装置,用于半导体设备,所述半导体设备包括反应腔体和设置在反应腔体内的加热器,其特征在于,包括机械臂和设置在所述反应腔体外的挡片盒;

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述反应腔体上分别设有晶圆进出口和挡片进出口;

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括第一气帘设备;

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,还包括第一流量控制阀;

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,还包括控制器;

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:张琦魏晓平
申请(专利权)人:芯恩青岛集成电路有限公司
类型:新型
国别省市:

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