[发明专利]进出气装置、具有进出气装置之热处理机台及进出气方法

说明书

一种进出气装置，包括：气体盒，与外界气压源连通，并设置在工艺腔室之第一侧壁；第一气体分流板，与气体盒连通，并位于气体盒之紧邻工艺腔室的内侧，且间隔设置第一气体通孔；气体出口，设置在第二侧壁；第二气体分流板，与气体出口连通，并位于气体出口之紧邻工艺腔室的内侧，且间隔设置第二气体通孔。本发明将工艺气体输入至气体盒，并将工艺气体聚集，随后将工艺气体通过间隔设置第一气体通孔之第一气体分流板进行流速降低，平缓、均匀的导入至晶圆的表面，最后通过设置在晶圆之异于第一气体分流板一侧的第二气体分流板和气体出口将残留气体导出，不仅气流平缓、分布均匀，而且对晶圆温度的影响一致、均匀性好，极大的提高了产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种进出气装置、具有进出气装置之热处理机台及进出气方法。

背景技术

随着半导体行业的发展，半导体器件尺寸越来越小，器件也越来越敏感，对整个晶圆的均匀性控制要求也越来越高，任何微小因素的改变都可能会导致晶圆受热不一致，进而使得均匀性变差。因此，如何保证晶圆均匀受热，提高晶圆均匀性问题，值得本领域技术人员深究。

目前，业界提高晶圆受热均匀性的普遍方法是对不同区域的灯泡设置不同的加热功率，以达到热补偿的效果。但是，业界使用的快速热处理机台均为进气口较大、出气口较小的设计，势必导致工艺气体在进入工艺腔室时，工艺气体率先接触的边缘托环和晶圆部分热量损失相对较多，工艺气体滞后接触的出气口部分热量损失较少，整片晶圆进气口和出气口热量损失差异过大，进而造成晶圆工艺整体均匀性欠佳。

请参阅图3，图3所示为现有热处理机台工艺中晶圆不同位置与方块电阻关系图谱。例如，以尖峰退火为例，温度越高，方块电阻越低。从图3明显可知，进气口部分晶圆方块电阻较出气口部分晶圆方块电阻大。换而言之，即在其它因素相同的情况下，进气口处工艺气体带走边缘托环和晶圆的热量越多，晶圆温度越低，则方块电阻越大；反之，出口处工艺气体带走边缘托环和晶圆的热量较少，晶圆温度越高，则方块电阻越小。

明显地，由于工艺气体之流量的不均一，导致进气口与出气口晶圆的温度不一致，进而使得整体均匀性欠佳。另一方面，随着晶圆尺寸越做越大，晶圆边缘的利用率也越来越高，因此有必要设计一种提高晶圆边缘温度均匀性的装置和方法。

寻求一种提高晶圆边缘温度均匀性的装置和方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种进出气装置、具有进出气装置之热处理机台及进出气方法。

发明内容

本发明是针对现有技术中，传统进出气装置因工艺气体之流量不均一，导致进气口与出气口晶圆的温度不一致，进而使得整体均匀性欠佳等缺陷提供一种进出气装置。

本发明之第二目的是针对现有技术中，传统进出气装置因工艺气体之流量不均一，导致进气口与出气口晶圆的温度不一致，进而使得整体均匀性欠佳等缺陷提供一种具有进出气装置之热处理机台。

本发明之第三目的是针对现有技术中，传统进出气装置因工艺气体之流量不均一，导致进气口与出气口晶圆的温度不一致，进而使得整体均匀性欠佳等缺陷提供一种进出气装置的进出气方法。

为实现本发明之第一目的，本发明提供一种进出气装置，用于向工艺腔室内输入工艺气体，并排除残余气体。所述进出气装置，包括：气体盒，与外界气压源连通，并设置在所述工艺腔室之第一侧壁上；第一气体分流板，与所述气体盒连通，并位于所述气体盒之紧邻工艺腔室的内侧，且在所述第一气体分流板上间隔设置第一气体通孔；气体出口，设置在工艺腔室之与所述第一侧壁呈面向设置的第二侧壁上；第二气体分流板，与所气体出口连通，并位于所述气体出口之紧邻所述工艺腔室的内侧，且在所述第二气体分流板上间隔设置第二气体通孔。

可选地，所述进出气装置之气体盒设置在所述工艺腔室之第一侧壁的近中部。