本发明涉及半导体制造领域,具体地,涉及一种工艺腔室以及半导体工艺设备。
背景技术:
1、目前,集成电路芯片制备的后道工序中,物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)中的磁控溅射是使用最广泛的技术之一。在cu互连pvd工艺中,通常采用直流磁控溅射技术来制备铜薄膜。它是一个溅射和重溅射同时进行的过程。在制备过程中,晶圆表面上方的铜离子分布情况在一定程度上影响着铜薄膜的工艺结果。
2、随着特征尺寸的缩小,通孔与沟槽开口与深宽比都将减小,给阻挡/籽晶(barrier/seed)层的沉积都带来很大的困难。为了能在深宽比很大的孔中均匀的填充上一层较薄的barrier/seed层,同时又要保证较大的开口,需要让磁控溅射过程中沉积向晶圆的原子或离子以接近垂直的方向入射晶圆。为了实现这一目的,传统的方法是在靶材和晶圆之间增加准直器,过滤掉大角度入射的铜离子,使得铜离子在晶圆表面以接近垂直的方向入射晶圆。
3、但是,目前使用的准直器均为固定结构,工艺初期,基板各个区域的薄膜沉积速率一致,成膜均匀,但是,随着工艺过程的进行,准直器的孔隙内将会粘附铜离子/原子,导致其宽度变小,深宽比增大,薄膜的沉积速率下降,同时,准直器,基板的中心区域和周围区域的薄膜沉积速率将产生差异,中央区域的薄膜沉积速率随着靶耗明显下降,不利于薄膜的均匀性。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在随着工艺过程进行,基板上薄膜沉积速率出现差异,导致薄膜均匀性较差的问题,提出了一种工艺腔室以及半导体工艺设备。
2、为实现本发明的目的而提供一种工艺腔室,应用于半导体工艺设备,工艺腔室包括用于承载晶圆的基座、设置于基座上方的靶材以及设置于靶材以及基座之间的准直器,
3、准直器包括本体以及调节结构,本体和调节结构中的一者设置有多个沿其厚度方向贯穿的第一通孔,另一者包括多个间隔设置的凸部,每个凸部设置有沿其厚度方向贯穿的第二通孔,第一通孔和第二通孔相连通以形成连通孔,凸部与第一通孔相配合的区域位于本体的中心区域;
4、本体与调节结构能够相对移动,以改变连通孔的深度。
5、可选地,调节结构位于本体的下方,工艺腔室还包括驱动组件,驱动组件与调节结构相连,用于驱动调节结构沿靠近或者远离本体的方向移动。
6、可选地,驱动组件包括驱动源、升降杆、传动组件以及波纹管;升降杆的一端穿过工艺腔室的侧壁与调节结构相连,传动组件包括滑块和导轨,升降杆与滑块固定连接,驱动源能够驱动滑块沿导轨的延伸方向移动,以驱动升降杆沿轴向运动;
7、波纹管套设于升降杆的外周面上,波纹管顶端与升降杆的顶端密封连接,波纹管的底端与工艺腔室的内壁密封连接。
8、可选地,凸部的外壁与第一通孔的内壁之间具有间隔。
9、可选地,间隔的距离设置为大于等于2mm,且小于等于3mm。
10、可选地,准直器包括多个第一连接结构,第一连接结构用于连接两相邻设置的凸部的底部。
11、可选地,调节结构包括第二连接结构和第三连接结构,第二连接结构设置于调节结构的边沿处,第二连接结构与驱动组件相连接;
12、第三连接结构设置有供靶材材料通过的镂空结构,镂空结构沿厚度方向贯穿第三连接结构,第三连接结构用于连接第二连接结构以及第一连接部。
13、可选地,工艺腔室还包括内衬组件,内衬组件用于阻挡靶材材料溅射到工艺腔室的内壁上;
14、内衬组件包括第一防护衬以及第二防护衬,第一防护衬设置于工艺腔室的内壁且自靶材下端向下延伸设置;
15、第二防护衬的上端外套于第一防护衬的下端,第二防护衬与驱动组件相连,驱动组件能够驱动第二防护衬随调节结构运动。
16、可选地,准直器还包括设置于本体顶部的第一支撑板,本体通过第一支撑板与第一防护衬的内壁固定连接;
17、和/或,准直器还包括设置于调节结构底部的第二支撑板,调节结构通过第二支撑板与驱动组件连接。
18、可选地,内衬组件还包括第三防护衬,第三防护衬的上端外套于第二防护衬的下端,第三防护衬设置于工艺腔室的内壁并能够遮挡工艺腔室的下部以及底部的内壁。
19、本发明提供的半导体工艺设备,包括上述技术方案中的工艺腔室。
20、本发明具有以下有益效果:
21、本发明提供的工艺腔室,通过调节结构使其能够随着工艺的进行调节连通孔的深度,通过调节连通孔的深度可以改变准直器中心区域的溅射材料的原子或离子的通过率,使通过准直器各个区域的溅射材料的原子或离子的数量相同,保证随工艺进行,基板(待沉积材料)上形成的溅射材料薄膜始终均匀,进而解决随着工艺进行过程中,溅射材料的原子或离子会附着在准直器上,且中心区域的附着程度高于周边区域,导致准直器不同区域的溅射材料的原子或离子的通过率发生改变,且改变的比例并不一致,导致基板(待沉积材料)上形成的溅射材料薄膜的均匀度不佳的问题。
22、本发明提供的半导体工艺设备,能够利用上述技术方案中的工艺腔室,解决现有技术中存在随着工艺过程进行,基板上薄膜沉积速率出现差异,导致薄膜均匀性较差的问题。
1.一种工艺腔室,应用于半导体工艺设备,其特征在于,所述工艺腔室包括用于承载晶圆的基座、设置于所述基座上方的靶材以及设置于所述靶材以及所述基座之间的准直器,
2.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述调节结构位于所述本体的下方,所述工艺腔室还包括驱动组件,所述驱动组件与所述调节结构相连,用于驱动所述调节结构沿靠近或者远离所述本体的方向移动。
3.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述驱动组件包括驱动源、升降杆、传动组件以及波纹管;
4.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述凸部的外壁与所述第一通孔的内壁之间具有间隔。
5.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述间隔的距离设置为大于等于2mm,且小于等于3mm。
6.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述准直器包括多个第一连接结构,所述第一连接结构用于连接两相邻设置的凸部的底部。
7.根据权利要求6所述的工艺腔室,其特征在于,所述调节结构包括第二连接结构和第三连接结构,所述第二连接结构设置于所述调节结构的边沿处,所述第二连接结构与所述驱动组件相连接;
8.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室还包括内衬组件,所述内衬组件用于阻挡靶材材料溅射到工艺腔室的内壁上;
9.根据权利要求8所述的工艺腔室,其特征在于,所述准直器还包括设置于所述本体顶部的第一支撑板,所述本体通过所述第一支撑板与所述第一防护衬的内壁固定连接;
10.根据权利要求8所述的工艺腔室,其特征在于,所述内衬组件还包括第三防护衬,所述第三防护衬的上端外套于所述第二防护衬的下端,所述第三防护衬设置于所述工艺腔室的内壁并能够遮挡所述工艺腔室的下部以及底部的内壁。
11.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括上述权利要求1-10中任意一项所述的工艺腔室。
