本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及半導(dǎo)體工藝設(shè)備的腔室清潔結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在工藝腔室中已進(jìn)行沉積、蝕刻等工序步驟后，工藝腔室需要進(jìn)行清潔以移除可能已形成在腔室壁上的工藝氣體殘余物。例如，在現(xiàn)有的化學(xué)氣相沉積(cvd)或者等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，pecvd)薄膜制程中，由于工藝氣體具有擴(kuò)散特性，導(dǎo)致不僅會(huì)在晶圓表面形成薄膜，也會(huì)在噴淋板的表面、反應(yīng)腔的側(cè)壁、加熱盤的底部、排氣系統(tǒng)內(nèi)部等形成沉積。

2、因此，在工藝結(jié)束后需要進(jìn)行反應(yīng)腔清潔，常用的方法是使用遠(yuǎn)程等離子體源(remote?plasma?source，rps)進(jìn)行腔室清潔。遠(yuǎn)程等離子體源(rps)也稱為遠(yuǎn)程高密度等離子發(fā)生器，它是半導(dǎo)體、芯片制造過(guò)程中的核心裝備。遠(yuǎn)程等離子體源(rps)通過(guò)射頻或微波來(lái)激發(fā)氣體，產(chǎn)生等離子體。氣體被激發(fā)后所產(chǎn)生的自由基(活性化后的氣體分子)能有效清潔沉積在芯片結(jié)構(gòu)內(nèi)部的硅粉塵或顆粒物。

3、遠(yuǎn)程等離子體源(rps)通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸通道將等離子體輸送至工藝腔室的上端的進(jìn)氣口，流經(jīng)噴淋板后均勻擴(kuò)散，以充分清潔反應(yīng)腔、加熱盤等。

4、然而，這種結(jié)構(gòu)的缺陷是基座下方往往存在清潔死區(qū)，清潔空氣無(wú)法有效清除基座下方的粉塵或者顆粒物。此外，被排氣系統(tǒng)抽走的氣體通常是摻雜有各種雜質(zhì)或者顆粒物的污染氣體，時(shí)間久了，容易在排氣系統(tǒng)的真空管或者真空泵內(nèi)沉積有各種氣體殘余物，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)斐烧婵毡每ㄋ馈?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了改善腔室的清潔效果，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體清潔裝置以及具有該半導(dǎo)體清潔裝置的半導(dǎo)體工藝設(shè)備。

2、該半導(dǎo)體清潔裝置包括第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)。

3、所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)與一反應(yīng)腔連接，所述反應(yīng)腔的內(nèi)部具有基座、頂部具有第一進(jìn)氣口、側(cè)壁具有第二進(jìn)氣口。

4、所述第一遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述第一進(jìn)氣口。

5、所述第二遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述第二進(jìn)氣口。

6、所述第二進(jìn)氣口到所述反應(yīng)腔的底部的垂直高度小于所述基座的下表面到所述反應(yīng)腔的底部的垂直高度；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)共用所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)的清潔氣體源。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)共用所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)的第一遠(yuǎn)程等離子體源。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括所述清潔氣體源、第一清潔氣體輸送管路、所述第一遠(yuǎn)程等離子體源、第一等離子體輸送管路；所述清潔氣體源通過(guò)所述第一清潔氣體輸送管路連接所述第一遠(yuǎn)程等離子體源，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源通過(guò)所述第一等離子體輸送管路連接至所述反應(yīng)腔的所述第一進(jìn)氣口；所述激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第一等離子體輸送管路從所述第一進(jìn)氣口被輸送至所述反應(yīng)腔內(nèi)。

9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括第二等離子體輸送管路，所述第二等離子體輸送管路具有進(jìn)氣端和出氣端，所述進(jìn)氣端與第一遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端連接，所述出氣端連通所述反應(yīng)腔的側(cè)壁上的所述第二進(jìn)氣口；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源產(chǎn)生的激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第二等離子體輸送管路被輸送到所述基板的下方區(qū)域。

10、本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體清潔裝置，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括：第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)。

11、所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)與一反應(yīng)腔連接。

12、所述反應(yīng)腔的內(nèi)部具有基座、頂部具有第一進(jìn)氣口、底部連接有真空管。

13、所述第一遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述第一進(jìn)氣口。

14、所述第二遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述真空管的一側(cè)壁進(jìn)氣口。

15、所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)共用所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)的清潔氣體源。

16、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括所述清潔氣體源、第一清潔氣體輸送管路、第一遠(yuǎn)程等離子體源、第一等離子體輸送管路；所述清潔氣體源通過(guò)所述第一清潔氣體輸送管路連接所述第一遠(yuǎn)程等離子體源，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源通過(guò)所述第一等離子體輸送管路連接至所述反應(yīng)腔的所述第一進(jìn)氣口；所述激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第一等離子體輸送管路從所述第一進(jìn)氣口被輸送至所述反應(yīng)腔內(nèi)。

17、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括第二遠(yuǎn)程等離子體源、第二清潔氣體輸送管路、第二等離子體輸送管路。

18、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二等離子體輸送管路的一端連接所述清潔氣體源，另一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸入端；所述清潔氣體源通過(guò)所述第二清潔氣體輸送管路連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第二等離子體輸送管路的一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端，另一端連接所述真空管的側(cè)壁進(jìn)氣口；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源產(chǎn)生的激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第二等離子體輸送管路被輸送到所述真空管內(nèi)部。

19、在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)還包括第三等離子體輸送管路，所述反應(yīng)腔的底部或者側(cè)壁具有第三進(jìn)氣口；所述第三等離子體輸送管路的一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端，另一端連接所述第三進(jìn)氣口。

20、本發(fā)明提供的具有清潔裝置的半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括如前述的半導(dǎo)體清潔裝置以及與前述半導(dǎo)體清潔裝置連接的所述反應(yīng)腔。

21、本發(fā)明的半導(dǎo)體清潔裝置以及半導(dǎo)體工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能夠有效清潔基座下方的死區(qū)位置。此外，本發(fā)明的半導(dǎo)體清潔裝置以及半導(dǎo)體工藝設(shè)備還能同時(shí)改善排氣系統(tǒng)的清洗效果，提升排氣系統(tǒng)的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體清潔裝置包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)共用所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)的第一遠(yuǎn)程等離子體源。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括所述清潔氣體源、第一清潔氣體輸送管路、所述第一遠(yuǎn)程等離子體源、第一等離子體輸送管路；所述清潔氣體源通過(guò)所述第一清潔氣體輸送管路連接所述第一遠(yuǎn)程等離子體源，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源通過(guò)所述第一等離子體輸送管路連接至所述反應(yīng)腔的所述第一進(jìn)氣口；所述激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第一等離子體輸送管路從所述第一進(jìn)氣口被輸送至所述反應(yīng)腔內(nèi)。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括第二等離子體輸送管路，所述第二等離子體輸送管路具有進(jìn)氣端和出氣端，所述進(jìn)氣端與第一遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端連接，所述出氣端連通所述反應(yīng)腔的側(cè)壁上的所述第二進(jìn)氣口；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源產(chǎn)生的激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第二等離子體輸送管路被輸送到所述基板的下方區(qū)域。

5.一種半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括：

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括所述清潔氣體源、第一清潔氣體輸送管路、第一遠(yuǎn)程等離子體源、第一等離子體輸送管路；所述清潔氣體源通過(guò)所述第一清潔氣體輸送管路連接所述第一遠(yuǎn)程等離子體源，所述第一遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第一遠(yuǎn)程等離子體源通過(guò)所述第一等離子體輸送管路連接至所述反應(yīng)腔的所述第一進(jìn)氣口；所述激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第一等離子體輸送管路從所述第一進(jìn)氣口被輸送至所述反應(yīng)腔內(nèi)。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)包括第二遠(yuǎn)程等離子體源、第二清潔氣體輸送管路、第二等離子體輸送管路。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第二等離子體輸送管路的一端連接所述清潔氣體源，另一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸入端；所述清潔氣體源通過(guò)所述第二清潔氣體輸送管路連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源對(duì)所述清潔氣體源進(jìn)行激發(fā)，產(chǎn)生激發(fā)后的清潔氣體；所述第二等離子體輸送管路的一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端，另一端連接所述真空管的側(cè)壁進(jìn)氣口；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源產(chǎn)生的激發(fā)后的清潔氣體通過(guò)所述第二等離子體輸送管路被輸送到所述真空管內(nèi)部。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體清潔裝置，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)還包括第三等離子體輸送管路，所述反應(yīng)腔的底部或者側(cè)壁具有第三進(jìn)氣口；所述第三等離子體輸送管路的一端連接所述第二遠(yuǎn)程等離子體源的輸出端，另一端連接所述第三進(jìn)氣口。

10.一種具有清潔裝置的半導(dǎo)體工藝設(shè)備，其特征在于，所述半導(dǎo)體工藝設(shè)備包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體清潔裝置以及與所述半導(dǎo)體清潔裝置連接的所述反應(yīng)腔。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體清潔裝置，所述半導(dǎo)體清潔裝置包括：第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)。所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)以及第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)與一反應(yīng)腔連接，所述反應(yīng)腔的內(nèi)部具有基座、頂部具有第一進(jìn)氣口、側(cè)壁具有第二進(jìn)氣口；所述第一遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述第一進(jìn)氣口；所述第二遠(yuǎn)程等離子體清潔系統(tǒng)連通所述第二進(jìn)氣口；所述第二進(jìn)氣口到所述反應(yīng)腔的底部的垂直高度小于所述基座的下表面到所述反應(yīng)腔的底部的垂直高度；所述第二遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)共用所述第一遠(yuǎn)程等離子體源清潔系統(tǒng)的清潔氣體源。

技術(shù)研發(fā)人員：李丹,黃明策
受保護(hù)的技術(shù)使用者：拓荊創(chuàng)益（沈陽(yáng)）半導(dǎo)體設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21