[发明专利]工艺腔室、晶圆和压环传输方法及半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种工艺腔室及半导体工艺设备，该工艺腔室包括均设置在腔体内的第一支撑件、第二支撑件、第一压环和第二压环，第一支撑件与内衬连接，用于支撑第一压环；第二支撑件设置于第一支撑件的下方，用于支撑第二压环；第二支撑件具有与传片口相对的开口，用于在传输装置取出或放入第二压环时，供第二压环和传输装置通过；第一压环的内径大于第二压环的内径，在基座上升至工艺位置的过程中，基座能够依次顶起第二压环和第一压环，在基座到达工艺位置时，第二压环能够叠置在置于基座上的晶圆的上表面的边缘区域；第一压环能够叠置在第二压环的上表面的边缘区域。本发明实施例无需开腔更换压环，可以节省腔室真空恢复的过程，提高设备利用率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备中的工艺腔室、晶圆传输方法、压环传输方法及半导体工艺设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)是指利用物理方法沉积金属薄膜的工艺。在PVD工艺中，将包括惰性气体和反应气体的工艺气体供应到腔室内，并对靶材施加直流或射频功率，以激发等离子体并轰击靶材，被轰击溅射下来的靶材粒子落在晶圆表面形成薄膜。但是，靶材粒子在沉积到晶圆表面的同时，也会沉积到腔室壁等部件上，为此，通常在PVD腔室内部增加工艺组件(Process Kit)对腔室内壁进行保护。

具体来说，如图1所示，现有的工艺组件中的压环101用于在基座102位于工艺位置时，压住晶圆103上表面的边缘区域，以能够对晶圆103进行薄膜沉积工艺。在实际应用中，随着腔室工艺片数的累积，压环101的上表面及屋檐101a的下表面均会被沉积薄膜，薄膜沉积区域如图1中的虚线所示，在薄膜沉积到一定厚度后，屋檐101a的下表面上沉积的薄膜会与晶圆103相接触，这样可能会导致晶圆103与压环101通过薄膜粘连在一起，从而造成在基座102下降时，晶圆103与压环101无法自然分离，这种现象称为粘片。一旦发生粘片轻则造成晶圆偏移，重则因晶圆掉落导致碎片。为此，在压环101上沉积的薄膜达到一定厚度时，就需要打开工艺腔室，对压环101进行更换。

但是，每次开腔更换压环之后，需要使工艺腔室重新恢复真空状态，该恢复过程一般需要12个小时甚至更长时间，而在一个靶材寿命周期内，需要开腔更换压环2-3次，由此造成设备利用率损失较大，从而影响产能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺设备中的工艺腔室、晶圆传输方法、压环传输方法及半导体工艺设备，其无需开腔更换压环，从而可以节省腔室真空恢复的过程，进而可以提高设备利用率，进而提高产能。

为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备中的工艺腔室，包括腔体、设置在所述腔体内的内衬和可升降的基座，且所述腔体的侧壁上设置有用于供传输装置通过的传片口，所述工艺腔室还包括均设置在所述腔体内的第一支撑件、第二支撑件、第一压环和第二压环，其中，所述第一支撑件与所述内衬连接，用于支撑所述第一压环；

所述第二支撑件设置于所述第一支撑件的下方，用于支撑所述第二压环；并且，所述第二支撑件上设置有与所述传片口相对的开口，用于在所述传输装置取出或放入所述第二压环时，供所述第二压环和所述传输装置通过；

所述第一压环的内径大于所述第二压环的内径，在所述基座上升至工艺位置的过程中，所述基座能够依次顶起所述第二压环和所述第一压环，在所述基座到达所述工艺位置时，所述第二压环能够叠置于所述基座上的晶圆的上表面的边缘区域，所述第一压环能够叠置于所述第二压环的上表面的边缘区域。

可选的，所述第二支撑件包括两个支撑块，两个所述支撑块均与所述第一支撑件连接，且沿水平方向相对设置在所述传片口的两侧，并且两个所述支撑块之间的间隔空间构成所述开口。

可选的，所述支撑块靠近所述第二压环的内侧边缘处形成有低于所述支撑块上表面的台阶部，所述台阶部用于支撑所述第二压环，并限定所述第二压环在所述支撑块上的位置。