一种成膜装置的制作方法

本发明属于半导体设备领域，具体涉及一种成膜装置。

背景技术：

1、半导体生产制备过程中，通常使用反应气体对晶圆进行处理产生构成集成电路的材料层，常见的如化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等，其处理腔室中设置的用来承载晶圆的基座通常具有加热功能，在将反应气体引入反应腔室中处理晶圆的同时，还通过基座对晶圆进行加热，以在晶圆表面生成薄膜、形成材料层。

2、晶圆处理过程中，反应气体容易沉积在晶圆的边缘和背面，晶圆边缘的薄膜会比较厚，且随着反应的进行，晶圆边缘的薄膜越来越厚，进而可能出现龟裂脱落现象以及颗粒问题，从而导致晶圆的损坏、不达标，影响器件性能。为了保护晶圆边缘不被反应气体接触，通常在晶圆的边缘位置通入吹扫气体，避免处理腔室的反应气体扩散至晶圆边缘附近。

3、现有设计在基座内开设水平通孔，吹扫气体从基座底部进入水平通孔，通过水平通孔将吹扫气体引入到晶圆的边缘位置；但是，对于氮化铝(aln)或氧化铝(alox)等陶瓷材质制备的基座来说，在其内部开设水平通孔非常困难，目前仅有极少的公司具备制作能力，且制作费用很高。此外，除了一套常规的供气装置向处理腔室内供应吹扫气体，现有设计还需要设置额外的供气装置向基座内开设的水平通孔供应吹扫气体。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种成膜装置，通过在基座的边缘区开设贯穿基座上表面和下表面的通道，将吹扫气体引入到晶圆的边缘位置，对晶圆的边缘和背面进行吹扫，防止处理腔室的反应气体在晶圆的边缘和背面沉积，从而避免在基座内开设水平通孔。本发明的另一目的在于采用同一路被引入到反应腔中的吹扫气体对晶圆边缘和工艺套件与反应腔的侧腔壁之间的通道进行吹扫，从而简化吹扫气体的供气系统。

2、本发明提供的成膜装置，包含反应腔，所述反应腔内设有基座、用于支撑所述基座下表面的支撑柱和环绕所述基座的工艺套件，所述基座的上表面用于承载晶圆；

3、所述基座的边缘区开设有贯穿所述基座的上表面和下表面的第一通道，第一路气体流经所述第一通道对所述晶圆的边缘进行吹扫；

4、所述工艺套件与所述反应腔的侧腔壁之间形成有第二通道，第二路气体对所述第二通道进行吹扫。

5、可选的，所述基座的上表面包括用于承载所述晶圆的凸台；

6、所述凸台的直径小于所述晶圆的直径；

7、所述第一路气体还用于对所述晶圆的背面进行吹扫。

8、可选的，所述第一路气体和第二路气体来源于同一路被引入到所述反应腔中的吹扫气体。

9、可选的，改变所述第一通道和第二通道中至少一个的通道宽度，用于调节所述第一路气体和第二路气体的流速。

10、可选的，所述工艺套件包括环形侧壁和位于侧壁上端的延伸部分；

11、所述环形侧壁位于所述基座的侧面与所述侧腔壁之间；

12、所述延伸部分位于所述基座上方。

13、可选的，所述延伸部分位于所述边缘区的上方，用于限制从所述第一通道流出的所述第一路气体的流动路径。

14、可选的，所述环形侧壁的下端低于所述基座的下表面。

15、可选的，所述工艺套件可拆卸地安装在所述反应腔中；

16、所述成膜装置配置有多个工艺套件，每个工艺套件可与基座配合使用。

17、可选的，部分工艺套件的延伸部分的厚度不同，用于改变所述延伸部分与所述基座的边缘区的顶表面之间的空隙大小。

18、可选的，部分工艺套件的环形侧壁的厚度不同，用于改变所述第二通道的通道宽度。

19、可选的，所述吹扫气体从所述反应腔的底部腔壁引入，或者从所述支撑柱底部侧壁引入。

20、可选的，所述第一路气体和第二路气体分别来源于不同路被引入到所述反应腔中的吹扫气体。

21、可选的，不同路被引入到所述反应腔中的吹扫气体的流速独立可控。

22、可选的，与所述第二路气体对应的吹扫气体从所述反应腔的底部腔壁引入。

23、可选的，所述第一路气体通过至少一个气体管路引入，所述气体管路中的吹扫气体经匀气构件后传输到所述第一通道中。

24、可选的，所述匀气构件为中空的环形构件。

25、可选的，所述第一通道包括弧形通道和孔状通道中的至少一种。

26、可选的，所述第一通道为竖直设置的贯通通道。

27、可选的，所述基座中设置有加热器。

28、可选的，所述基座的材质为陶瓷、金属和石墨中的一种或多种。

29、与现有技术相比，本发明的优点或有益效果为：

30、本发明提供的成膜装置通过在基座的边缘区开设贯穿基座上表面和下表面的第一通道，避免了在基座内开设水平通孔，降低了基座的制作难度。将吹扫气体引入到晶圆的边缘位置，对晶圆的边缘和背面进行吹扫，防止了处理腔室的反应气体扩散至晶圆的边缘和背面沉积。

31、此外，本发明提供的成膜装置中，吹扫晶圆边缘和背面的第一路气体，与吹扫工艺套件和反应腔侧腔壁之间的第二路气体，可以采用同一路被引入到所述反应腔中的吹扫气体，从而简化了向所述反应腔供应吹扫气体的供气系统，节约了制造成本。

32、本发明提供的成膜装置中，吹扫晶圆边缘和背面的第一路气体，与吹扫工艺套件和反应腔侧腔壁之间的第二路气体，还可以采用不同路被引入到所述反应腔中的吹扫气体，不同路被引入到所述反应腔中的吹扫气体的流速独立可控，从而基本实现对第一路气体和第二路气体流速的单独调控，满足特殊工艺需求。

技术特征：

1.一种成膜装置，包含反应腔，所述反应腔内设有基座、用于支撑所述基座下表面的支撑柱和环绕所述基座的工艺套件，所述基座的上表面用于承载晶圆，其特征在于，

2.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，

4.如权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，

5.如权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，

6.如权利要求5所述的成膜装置，其特征在于，

7.如权利要求6所述的成膜装置，其特征在于，

8.如权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，

9.如权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，

10.如权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，

11.如权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，

12.如权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，

13.如权利要求12所述的成膜装置，其特征在于，

14.如权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，

15.如权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，

16.如权利要求15所述的成膜装置，其特征在于，

17.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

18.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

19.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

20.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种成膜装置，包含反应腔以及设置于反应腔内部的基座、支撑柱和工艺套件；其中，所述反应腔用于为晶圆处理提供密闭场所；所述支撑柱设置于所述基座下方，用于支撑基座；所述工艺套件环绕所述基座设置，用于配合所述基座或所述反应腔的侧腔壁，形成吹扫气体的通道；所述基座的上表面具有凸台，通过所述凸台承载晶圆，所述基座的边缘区开设贯穿基座上表面和下表面的通道，将吹扫气体引入到晶圆的边缘位置，对晶圆的边缘和背面进行吹扫，防止晶圆处理过程中的反应气体在晶圆的边缘和背面沉积。本发明提供的成膜装置避免了在基座内开设水平通孔，所述成膜装置制备更加简单、容易实现，且制作费用大大降低，具有良好的应用前景。技术研发人员：许灿,陶珩受保护的技术使用者：中微半导体设备（上海）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2