[发明专利]一种衬套及晶圆预处理装置

说明书

本发明涉及一种用于晶圆预处理装置的衬套，包括：环形侧壁，所述环形侧壁包括上环部和下环部；所述上环部设置有至少两组通气孔组，所述通气孔组由贯穿衬套内表面和外表面的若干个通气孔构成，每一组通气孔组沿着衬套的周向分布一圈。通过在衬套上设置多组通气孔组，加大了气流排出的流量，从而可以减小气流在腔体内淤积导致的分布不均匀，且多组通气孔组之间是上下排布的，避免了仅在某一平面抽气带来的气流湍急。

技术领域

本发明涉及用等离子体清洗半导体晶圆的工艺领域，具体涉及一种晶圆预处理装置及其衬套。

背景技术

晶圆暴露在含氧环境时，晶圆表面的硅会和氧气反应，在晶圆表面形成氧化层，氧化层是电绝缘的，这样会造成高接触电阻，且在后续的沉积外延层工艺时，造成外延层质量的下降，因此现有技术通常在外延工艺前对晶圆进行预处理从而将晶圆表面的氧化层去除，去除(或清洗)氧化层一般采用专用的晶圆预处理装置，晶圆预处理装置的腔体是外延设备中重要的腔体。

在半导体制造领域，工艺的稳定性决定着制造出来的电子器件的质量。因此，保证各个环节工艺的稳定性显得格外重要。在晶圆预处理工艺中，目前采用的晶圆预处理装置通常使用等离子体对晶圆表面进行清洁处理，去除氧化层，在预处理过程中需要有一个衬套对等离子体以及工艺气体做约束，形成一个稳定的气流场。

目前，由于抽气泵偏置会导致衬套内形成的流场不均匀，而且现有的衬套位置不稳定，会产生微小的位移，所以工艺稳定性差。再者，衬套上设置有用于排放尾气的通气孔，传统的通气孔形成的气流场扰动比较大，因此在衬套位置不稳定的前提下，气流场的变化同样会对工艺稳定性造成影响，因此还需解决气流场不一致的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于晶圆预处理装置的衬套，保证衬套的位置的稳定性以及保证衬套内气流场的稳定性，以便提高该晶圆预处理装置的工艺一致性以及晶圆清洗效果。本发明提供了一种用于晶圆预处理装置的衬套，所述晶圆预处理装置包括腔体、衬套以及基座，所述基座设置在腔体中，用于承载晶圆；所述衬套设置在腔体的侧壁的内表面，且包围所述晶圆；所述腔体的侧壁设置有尾气通道，用于排出反应气体，其特征在于，所述衬套包括：环形侧壁，所述环形侧壁包括上环部和下环部；所述上环部设置有至少两组通气孔组，所述通气孔组由贯穿衬套内表面和外表面的若干个通气孔构成，每一组通气孔组沿着衬套的周向分布一圈；所述环形侧壁上还设置有晶圆传输口，所述晶圆传输口与尾气通道位置相对。

优选地，在至少一组通气孔组中，通气孔的孔径由靠近尾气通道处的向着靠近晶圆传输口处的不断增大。

优选地，通气孔组的组数为两组。

优选地，通气孔组包括上通气孔组和下通气孔组。

优选地，在上通气孔组中，通气孔的孔径由靠近尾气通道处的向着靠近晶圆传输口处的不断增大；在下通气孔组中，不同位置的所述通气孔的孔径是一致的。

优选地，在上通气孔组和下通气孔组之间还设置有凸起结构，所述凸起结构用于防止不同圈层的通气孔组之间排气时气流场形成干扰。

优选地，所述凸起结构为沿着衬套周向的连续的环形凸起结构。

优选地，所述凸起结构为沿着衬套周向的不连续的多个凸起结构。

优选地，所述晶圆传输口位于下环部上。

优选地，所述环形侧壁的上环部的外表面设有第一通道，所述环形侧壁的下环部的外表面设有第二通道，且第一通道与第二通道连通，第二通道与尾气通道连通。

优选地，所述上环部的顶部外表面沿其周向设置有第一环形凸缘，在下环部的底部外表面沿其周向设置有第二环形凸缘，在上环部和下环部之间的外表面沿周向设置有第三环形凸缘，第三环形凸缘上设置有连通口，所述连通口用于连通所述第一通道与第二通道。