边缘环组件、工艺腔室及半导体器件的加工设备的制作方法

本发明涉及半导体器件加工领域，尤其涉及一种边缘环组件、一种工艺腔室，以及一种半导体器件的加工设备。

背景技术：

1、在半导体器件的加工设备中，可以利用边缘环设计来控制加热盘的温度场和温度的传输效率。然而，现有的边缘环多设置于加热盘边缘，无法有效降低晶圆边缘的等离子场强度。因此，半导体器件的加工设备中加热盘边缘的等离子体密度较高，等离子场强度较强，会导致晶圆边缘沉积的薄膜产生异常，进而导致晶圆表面沉积薄膜的均匀性不佳。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种改进的边缘环组件，用于缩小加热盘与喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小边缘空间的电场畸变，以降低边缘空间的等离子体密度，从而改善晶圆表面沉积的薄膜的均匀性。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种边缘环组件、一种工艺腔室及一种半导体器件的加工设备，可以通过设置多个具有倒角的边缘环，用于缩小加热盘与喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小边缘空间的电场畸变，以降低边缘空间的等离子体密度，从而改善晶圆表面沉积的薄膜的均匀性。

3、具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述边缘环组件包括第一边缘环。所述第一边缘环放置于抽气环的边缘之上，并位于加热盘及喷淋盘之间，用于缩小所述加热盘与所述喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小所述边缘空间的电场畸变，以降低所述边缘空间的等离子体密度。所述加热盘用于承载并加热晶圆。所述抽气环环绕所述加热盘的外围。所述喷淋盘位于所述加热盘之上，用于向所述晶圆喷洒反应物。

4、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述加热盘与所述喷淋盘之间间距的宽度范围为6mm～9mm。所述边缘空间的宽度小于或等于1mm。

5、进一步地，在本发明的一些实施例中，还包括第二边缘环。所述第二边缘环放置于所述第一边缘环的边缘之上，并位于所述加热盘及所述第一边缘环之间，用于进一步缩小所述加热盘与所述喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或进一步减小所述边缘空间的电场畸变，以降低所述边缘空间的等离子体密度。

6、进一步地，在本发明的一些实施例中，还包括第三边缘环。所述第三边缘环位于所述加热盘的边缘，用于进一步缩小所述加热盘与所述喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或进一步减小所述边缘空间的电场畸变，以降低所述边缘空间的等离子体密度。

7、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第三边缘环的高度范围为1mm～10mm。

8、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一边缘环、所述第二边缘环和/或所述第三边缘环上设有倒角，用于将所述加热盘与所述喷淋盘之间对应位置的直角转换为多个钝角，以减小所述边缘空间的电场畸变。

9、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述第一边缘环的第一倒角位于所述喷淋盘的下表面与所述抽气环的内侧壁之间，其角度范围为10°～80°。和/或所述第二边缘环的第二倒角位于所述喷淋盘的下表面与所述第一边缘环的上表面之间，其角度范围为100°～170°。和/或所述第三边缘环的第三倒角位于所述加热盘与所述第一边缘环的内侧壁之间，其角度范围为100°～170°。

10、此外，根据本发明的第二方面提供的上述工艺腔室包括加热盘、喷淋盘及如本发明的第一方面提供的边缘环。所述加热盘用于承载并加热待加工的晶圆。所述喷淋盘设于所述工艺腔室的上部，用于向所述加热盘的上方喷洒反应物。所述边缘环设于所述加热盘与所述喷淋盘之间，用于缩小所述加热盘与所述喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小所述边缘空间的电场畸变，以降低所述边缘空间的等离子体密度。

11、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述工艺腔室被用于进行工艺温度大于400℃的第一工艺。所述加热盘为陶瓷盘。或者所述工艺腔室被用于进行工艺温度范围为50℃～400℃的第二工艺。所述加热盘为铝盘。

12、此外，根据本发明的第三方面提供的上述半导体器件的加工设备包括如本发明的第二方面提供的工艺腔室。

技术特征：

1.一种边缘环组件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的边缘环组件，其特征在于，所述加热盘与所述喷淋盘之间间距的宽度范围为6mm～9mm，所述边缘空间的宽度小于或等于1mm。

3.如权利要求1所述的边缘环组件，其特征在于，还包括：

4.如权利要求3所述的边缘环组件，其特征在于，还包括：

5.如权利要求4所述的边缘环，其特征在于，所述第三边缘环的高度范围为1mm～10mm。

6.如权利要求1、3或5所述的边缘环组件，其特征在于，所述第一边缘环、所述第二边缘环和/或所述第三边缘环上设有倒角，用于将所述加热盘与所述喷淋盘之间对应位置的直角转换为多个钝角，以减小所述边缘空间的电场畸变。

7.如权利要求6所述的边缘环组件，其特征在于，所述第一边缘环的第一倒角位于所述喷淋盘的下表面与所述抽气环的内侧壁之间，其角度范围为10°～80°，和/或

8.一种工艺腔室，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室被用于进行工艺温度大于400℃的第一工艺，所述加热盘为陶瓷盘，或者

10.一种半导体器件的加工设备，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的工艺腔室。

技术总结本发明提供了一种边缘环组件、一种工艺腔室及一种半导体器件的加工设备。所述边缘环组件包括第一边缘环。所述第一边缘环放置于抽气环的边缘之上，并位于加热盘及喷淋盘之间，用于缩小所述加热盘与所述喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小所述边缘空间的电场畸变，以降低所述边缘空间的等离子体密度。所述加热盘用于承载并加热晶圆。所述抽气环环绕所述加热盘的外围。所述喷淋盘位于所述加热盘之上，用于向所述晶圆喷洒反应物。本发明可以通过设置多个具有倒角的边缘环，用于缩小加热盘与喷淋盘之间等离子体的边缘空间，和/或减小边缘空间的电场畸变，以降低边缘空间的等离子体密度，从而改善晶圆表面沉积的薄膜的均匀性。技术研发人员：田云龙,陈新益,柴雪,张凡,李晶受保护的技术使用者：拓荆科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18