通气面板及薄膜沉积腔体的制作方法

本公开实施例涉及半导体制造领域，特别涉及一种通气面板及薄膜沉积腔体。

背景技术：

1、沉积工艺是半导体制造工艺中常见的成膜工艺。沉积工艺主要包括化学气相沉积(cvd，chemical vapor deposition)、物理气相沉积(pvd，physical vapor deposition)以及原子层沉积工艺(ald，atomic layer deposition)。以化学气相沉积为例，化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在晶圆表面，制得目标薄膜的工艺技术。该工艺技术通过薄膜沉积腔体得以实现。

2、在晶圆表面沉积薄膜时，由于反应气体在整个腔室内流动，也会在薄膜沉积腔体的侧壁和通气面板的出气面上沉积薄膜，因而在晶圆表面制得目标薄膜后，还需要向腔室内提供清洁气体以刻蚀腔室侧壁以及出气面的薄膜。然而，目前通气面板的出气面上薄膜刻蚀存在问题，使薄膜沉积腔体在晶圆上制备目标薄膜的可靠性较低。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种通气面板及薄膜沉积腔体，至少可以提高在晶圆上制备目标薄膜的可靠性并减小成本。

2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种通气面板，包括导流板，所述导流板具有进气孔以及与所述进气孔相连通的气体导流通道，所述进气孔用于连通提供气体的进气管；出气机构，所述出气机构具有出气面以及多个出气孔，所述出气孔与所述气体导流通道相连通且贯穿所述出气面，所述出气面包括中心区以及环绕所述中心区的边缘区；加热机构，所述加热机构用于对所述出气面进行加热，以使所述边缘区的温度高于所述中心区的温度。

3、在一些实施例中，所述中心区包括：核心区，以及绕所述核心区外围沿远离所述核心区方向依次分布的多个过渡区；其中，所述加热组件还被配置为，用于对所述出气面进行加热，以使沿远离所述核心区方向依次分布的多个所述过渡区的温度逐渐递增，其中，与所述边缘区相邻的所述过渡区的温度低于或等于所述边缘区的温度。

4、在一些实施例中，所述加热机构包括：多个加热单元，所述加热单元与所述核心区、所述过渡区以及所述边缘区一一对应，且所述加热单元设置在相对应的所述核心区、所述过渡区以及所述边缘区上；控制器，所述控制器与所述加热单元连接，用于控制所述加热单元加热。

5、在一些实施例中，与所述过渡区相对应的所述加热单元为封闭环状结构；与所述边缘区相对应的所述加热单元为封闭环状结构；与所述核心区相对应的所述加热单元为圆形结构。

6、在一些实施例中，所述加热单元包括加热丝。

7、在一些实施例中，所述控制器被配置为，向每一所述加热单元提供电流，其中，在沿远离所述核心区方向上，所述控制器向相邻的所述加热单元提供的电流逐渐增加。

8、在一些实施例中，在沿远离所述核心区方向上，相邻的所述加热单元具有的电阻逐渐增加；所述控制器还被配置为，向每一所述加热单元提供的电流均相同。

9、在一些实施例中，所述加热机构设置在所述导流板内部。

10、在一些实施例中，所述出气机构包括：第一出气板，所述第一出气板具有贯穿所述第一出气板的多个第一出气孔，所述第一出气孔与所述气体导流通道连通；第二出气板，所述第二出气板与所述导流板分别位于所述第一出气板相对的两侧，所述第二出气板具有贯穿所述第二出气板的多个第二出气孔，所述第二出气孔与所述第一出气孔连通，所述第二出气孔的分布密度大于所述第一出气口的分布密度，且所述第二出气孔的孔径小于所述第一出气孔的孔径；所述加热机构设置在所述第一出气板内、所述第一出气板表面上、所述第二出气板内或者所述第二出气板表面上。

11、根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种薄膜沉积腔体，包括：腔室；加热基座，所述加热基座设置于所述腔室的底部，用于承载晶圆；抽气口，所述抽气口设置在所述腔室的侧壁；进气管路，所述进气管路位于所述腔室顶部；如权利要求1-9任一项所述的通气面板，所述通气面板位于所述腔室内，所述通气面板的进气孔与所述进气管路连通，所述通气面板的出气面与所述加热基座正对；清洗组件，所述清洗组件用于刻蚀所述腔室侧壁以及所述出气面上的薄膜。

12、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

13、本公开实施例提供的通气面板的技术方案中，包括：导流板和出气机构，导流板具有进气孔以及与进气孔相连通的气体导流通道，进气孔用于连通提供气体的进气管，出气机构具有出气面以及多个出气孔，出气孔与气体导流通道相连通且贯穿出气面，出气面包括中心区以及环绕中心区的边缘区，通气面板还包括加热机构，加热机构用于对出气面进行加热，以使边缘区的温度高于中心区的温度。薄膜沉积的时候，在不对出气面加热或者出气面表面温度一致的情况下，在气体气流分布的作用下，出气面表面在边缘区的沉积速率高于中心区。另外，薄膜清洗的时候，在不对出气面加热或者出气面表面温度一致的情况下，在气体气流分布的作用下，出气面表面在边缘区的清洗速率低于中心区。这个差异使得在半导体薄膜制造过程中的流程：薄膜沉积->腔体清洁->薄膜沉积中的腔体清洁步骤必须要过量清洁(长时间或者高流量通入清洁气体)才能保证出气面的边缘区与中心区都清洁。一方面，这会浪费很多清洁气体；另一方面，长时间通入或者过量流入清洁气体例如nf3，日积月累会和通气面板材料，一般是铝，发生化学反应形成氟化铝粉末，落入晶圆上形成缺陷。为了平衡这一差异，本公开实施例通过设置加热机构对出气面分区加热，使出气面边缘区的温度高于出气面中心区的温度。一方面，因为出气面温度与出气面上薄膜的沉积速率负相关，且边缘区的温度高于中心区的温度，使出气面边缘区的薄膜沉积速率低于出气面中心区的薄膜沉积速率，从而可以避免出现由于气流分布引起的中心区上沉积的薄膜较薄，而边缘区上沉积的薄膜较厚的问题。另一方面，在通入清洁气体刻蚀出气面上的薄膜时，因为出气面温度与出气面上薄膜的刻蚀速率正相关，且边缘区的温度高于中心区的温度，使边缘区上的薄膜刻蚀速率高于中心区上的薄膜刻蚀速率，从而可以避免由于气流分布引起的中心区上薄膜刻蚀速率较高，而边缘区上薄膜刻蚀速率较低的问题。以上两个方面，有利于提高出气面上刻蚀薄膜的均匀性，从而可以避免出现由于出气面上边缘区未被刻蚀的薄膜掉落在晶圆上，使晶圆出现缺陷的问题，进而可以提高在晶圆上制备薄膜的可靠性，还可以避免清洁气体过度刻蚀导致的清洁气体与通气面板生成新的化合物掉落在晶圆上，污染晶圆和使晶圆出现缺陷的问题，从而也可以提高使用该通气面板的薄膜沉积腔体在晶圆上制备目标薄膜的可靠性。此外，因为出气面上薄膜的刻蚀速率与出气面温度正相关，加热机构对出气面进行加热可以加快清洁气体刻蚀薄膜的速率，从而可以节省清洁气体的用量，有利于减小成本。

技术特征：

1.一种通气面板，用于向薄膜沉积腔体的腔室提供气体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的通气面板，其特征在于，所述中心区包括：核心区，以及绕所述核心区外围沿远离所述核心区方向依次分布的多个过渡区；

3.根据权利要求2所述的通气面板，其特征在于，所述加热机构包括：

4.根据权利要求3所述的通气面板，其特征在于，与所述过渡区相对应的所述加热单元为封闭环状结构；与所述边缘区相对应的所述加热单元为封闭环状结构；与所述核心区相对应的所述加热单元为圆形结构。

5.根据权利要求3所述的通气面板，其特征在于，所述加热单元包括加热丝。

6.根据权利要求5所述的通气面板，其特征在于，所述控制器被配置为，向每一所述加热单元提供电流，其中，在沿远离所述核心区方向上，所述控制器向相邻的所述加热单元提供的电流逐渐增加。

7.根据权利要求5所述的通气面板，其特征在于，在沿远离所述核心区方向上，相邻的所述加热单元具有的电阻逐渐增加；所述控制器还被配置为，向每一所述加热单元提供的电流均相同。

8.根据权利要求1所述的通气面板，其特征在于，所述加热机构设置在所述导流板内部。

9.根据权利要求1所述的通气面板，所述出气机构包括：

10.一种薄膜沉积腔体，其特征在于，包括：

技术总结本公开实施例涉及半导体制造领域，提供一种通气面板及薄膜沉积腔体，通气面板包括：导流板，导流板具有进气孔以及与进气孔相连通的气体导流通道，进气孔用于连通提供气体的进气管；出气机构，出气机构具有出气面以及多个出气孔，出气孔与气体导流通道相连通且贯穿出气面，出气面包括中心区以及环绕中心区的边缘区；加热机构，加热机构用于对出气面进行加热，以使边缘区的温度高于中心区的温度。本公开实施例至少可以提高在晶圆上制备目标薄膜的可靠性并减小成本。技术研发人员：李继刚,周纬,朱顺利,张俊受保护的技术使用者：江苏首芯半导体科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5