[实用新型]半导体设备及其设备前端腔室

说明书

本申请实施例提供了一种半导体设备及其设备前端腔室。该设备前端腔室，包括腔体和进气装置，进气装置设置于腔体上；进气装置包括冷凝组件，冷凝组件用于制冷以降低进入腔体的空气的温度，使空气中的水汽凝结为冷凝水。本申请实施例由于降低了腔体内空气中水汽的含量，因此解决了设备前端腔室内部框架及部件被氢卤酸腐蚀的问题，延长了定期清洁保养周期及提高使用率；同时还减少因腐蚀产生的颗粒对刻蚀缺陷影响，进而提高了晶圆刻蚀的良率。另外本申请实施例由于结构简单，还能有效降低应用及维护成本，从而大幅提高经济效益。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体设备及其设备前端腔室。

背景技术

目前，等离子体刻蚀设备广泛地应用于集成电路(IC)的制造工艺中，刻蚀工艺是芯片制造中形成图形图案的关键工艺，工艺气体通过外部能量(射频、微波等)产生等离子体，等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,从而使材料表面性能发生变化以完成刻蚀工艺。由于颗粒在刻蚀前或刻蚀过程中掉落，就会在刻蚀中形成掩膜，影响原有光刻图形转移，降低产品良率，颗粒污染问题已经严重制约集成电路领域向更低技术节点的延伸。刻蚀结束后会有卤素气体或化合物残留于晶圆(Wafer)表面，这些残留的卤素气体及其化合物在空气中在水汽作用下，会发生冷凝反应，在晶圆(Wafer)表面形成冷凝颗粒(Condensation defect)。这种颗粒一般呈水滴状，且不规则的分布在晶圆表面，严重影响刻蚀产品的良率。同时，卤素气体及其化合物在空气中在水汽作用下形成的化合物对晶圆传输系统形成腐蚀，导致设备前端腔室(Equipment Front-End Module，EFEM)内相关零部件失效。

现有刻蚀设备采用多腔室并联的结构，主要分为三个部分：工艺腔室、传输模块及设备前端腔室(Equipment Front-End Module，EFEM)，其中工艺腔室用于完成等离子体刻蚀工艺；传输模块用于完成晶圆的传递，其包括两个预载工位(LOADLOCK)，预载工位完成晶圆在大气与真空状态之间的转换，设备前端腔室为晶圆提供微环境，设备前端腔室内部产生从上到下的均匀气流，以确保晶圆片盒的洁净环境，从而避免颗粒对晶圆的影响。目前标准的设备前端腔室在顶部装有风扇和过滤网，将厂房中的空气吸到EFEM中，通过过滤网后进入EFEM，从而在EFEM中形成从上到下的气流，将完成工艺的晶圆上残留的腐蚀性气体从EFEM下部排出。

现有EFEM内部充满空气(含有大量水汽)，无法避免氢溴酸(HBr)与水汽的凝结作用，无法解决等离子体刻蚀设备大气端零部件的氢卤酸腐蚀污染的问题。目前，只能依靠设备频繁的定期清洁保养来减轻零件被氢卤酸腐蚀及腐蚀产生的颗粒产生缺陷(Defect)的问题，零部件保养费用高。

实用新型内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体设备及其设备前端腔室，用以解决现有技术存在设备前端腔室内部框架及部件被氢卤酸腐蚀及晶圆刻蚀良率较低的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种半导体设备的设备前端腔室，包括腔体和进气装置，所述进气装置设置于所述腔体上；所述进气装置包括冷凝组件，所述冷凝组件用于制冷以降低进入所述腔体的空气的温度，使空气中的水汽凝结为冷凝水。

于本申请的一实施例中，所述冷凝组件包括冷凝器及储水器，所述在冷凝器设置于所述储水器的上方，所述冷凝器用于制冷以使空气中水汽凝结为冷凝水，所述储水器用于收集冷凝水。

于本申请的一实施例中，所述冷凝组件还包括导流管，所述导流管与所述储水器连接，用于导出冷凝水。

于本申请的一实施例中，所述进气装置还包括扩散匀流腔，所述扩散匀流腔的进气端和排气端分别与所述冷凝组件和所述腔体相连通，用于对进入所述腔体的空气进行扩散和匀流。