用于半导体设备的多腔分体式工艺腔室的制作方法

本申请主要涉及半导体设备领域，尤其涉及一种用于半导体设备的多腔分体式工艺腔室。

背景技术：

1、在半导体器件的制造过程中，沉积、刻蚀等工艺步骤需要在高度受控的真空环境下进行。目前的半导体工艺设备采用“集群式（cluster）”架构，包括一个独立的中央传输腔室，其周边挂载多个独立的工艺腔室。该类设备采用“单腔多站（single-chamber, multi-station）”的设计理念。例如，在一个大型的、共用的真空腔体（common vacuum vessel）内部集成四个（或更多）反应腔（reaction station）。这些反应腔通常环绕布局，共享同一个真空环境。一个或多个晶圆传输机械手位于腔体中央的有限空间内，负责在统一的真空环境下将晶圆在各反应腔之间进行传输。如图1所示的集群式架构设备，包括一个中央传输腔110和环绕该中央传输腔110设置的多个反应腔120。图1中的反应腔120为单反应腔，其中用于加工一片基片。在有的设备中，反应腔120可以是多反应腔，用于加工多片基片。每个反应腔120都处于真空腔130中。传输腔机械手140用于将基片从反应腔120中取出或放入。不同的反应腔120所处的真空腔130环境相同。

2、这种单腔多站的结构省去了多个独立的工艺腔室壁和复杂的中央传输模块，设备结构更简单，占地面积更小，制造成本和维护成本理论上更具优势。晶圆在整个加工过程中始终处于同一真空环境下，避免了在不同设备或腔室间传输时暴露于大气环境，有利于减少界面氧化和污染。同时，它实现了在一个设备内同时完成多片晶圆的沉积镀膜，提升了生产效率。然而，这类反应腔的腔体的维护工作比较繁琐。由于腔体的密封性要求高，因此腔体通常是一体化结构，仅在顶盖处保留工作窗口，工作人员通过该工作窗口对腔体内部进行维护，对腔体内的机械手等器件的可达性严重不足，并且容易引发操作风险，例如工具意外脱落，损伤机械手紧密部件等。

技术实现思路

1、本申请针对上述技术问题，提供一种用于半导体设备的多腔分体式工艺腔室，在保持多腔分体式工艺腔室与外部基片传输腔的密封平面的完好性的基础上，方便对腔体内的器件进行维护。

2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种用于半导体设备的多腔分体式工艺腔室，包括：多个上腔模块，每个所述上腔模块包括进气组件，所述多个上腔模块相互之间独立设置；中腔体，所述多个上腔模块分别与所述中腔体连接；以及下腔体，可分离地连接于所述中腔体，其中，所述下腔体的传片端包括延伸部，所述下腔体与所述中腔体配合时，所述中腔体的传片端与所述延伸部抵接。

3、在本申请的一实施例中，所述延伸部自所述下腔体的上表面向上延伸；所述下腔体与所述中腔体配合时，所述中腔体的传片端在所述延伸部朝向所述下腔体内部的侧面与所述延伸部抵接。

4、在本申请的一实施例中，所述中腔体形成有工艺区，所述下腔体形成有传输区；所述传输区被配置为：从所述传片端接收基片，并使所述基片分别传输至所述工艺区。

5、在本申请的一实施例中，所述下腔体设置有多个基座，每个基座对应一个所述上腔模块。

6、在本申请的一实施例中，当每个基座上升至所述工艺区时，所述基座和对应的所述上腔模块之间形成独立的反应空间。

7、在本申请的一实施例中，多个所述反应空间相互流体连通，并且具有相同的腔室环境参数，所述腔室环境参数包括压力和/或温度。

8、在本申请的一实施例中，每个所述上腔模块对应的进气组件具有相同的气体供应参数。

9、在本申请的一实施例中，在所述中腔体和所述下腔体之间设置有密封环路，所述密封环路围设在所述多个反应空间的外周。

10、在本申请的一实施例中，所述密封环路包括交替设置的第一区段和第二区段，所述第一区段靠近所述基座的边缘设置，所述第二区段设置在相邻基座之间。

11、在本申请的一实施例中，所述第一区段和所述第二区段均为圆弧段，所述第一区段的半径小于所述第二区段的半径。

12、在本申请的一实施例中，所述第一区段和对应的所述基座同心设置。

13、在本申请的一实施例中，所述传输区设置有机械手，所述机械手用于从所述传片端接收基片，并将所述基片传输至多个所述基座。

14、在本申请的一实施例中，还包括升降工装，用于升降所述中腔体，以使所述下腔体与所述中腔体分离或相互配合。

15、本申请的多腔分体式工艺腔室通过设置可分离的上腔体和下腔体，在需要对腔体内部进行器件维护时，可直接使上腔体与下腔体分离，从而使下腔体的内部完全暴露，方便维护内部器件。同时，下腔体的传片端包括延伸部，中腔体与下腔体配合时，中腔体的传片端与该延伸部抵接，因此，整个工艺腔室仅需通过下腔体的传片端与外部基片传输腔紧固连接，保持了传片端与外部基片传输腔的密封平面的完好性，确保了半导体设备核心的机械基准和真空完整性不受分体式设计的影响。

1.一种用于半导体设备的多腔分体式工艺腔室，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述延伸部自所述下腔体的上表面向上延伸；

3.如权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述中腔体形成有工艺区，所述下腔体形成有传输区；

4.如权利要求3所述的工艺腔室，其特征在于，所述下腔体设置有多个基座，每个基座对应一个所述上腔模块。

5.如权利要求4所述的工艺腔室，其特征在于，当每个基座上升至所述工艺区时，所述基座和对应的所述上腔模块之间形成独立的反应空间。

6.如权利要求5所述的工艺腔室，其特征在于，多个所述反应空间相互流体连通，并且具有相同的腔室环境参数，所述腔室环境参数包括压力和/或温度。

7.如权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，每个所述上腔模块对应的进气组件具有相同的气体供应参数。

8.如权利要求6所述的工艺腔室，其特征在于，在所述中腔体和所述下腔体之间设置有密封环路，所述密封环路围设在所述多个反应空间的外周。

9.如权利要求8所述的工艺腔室，其特征在于，所述密封环路包括交替设置的第一区段和第二区段，所述第一区段靠近所述基座的边缘设置，所述第二区段设置在相邻基座之间。

10.如权利要求9所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一区段和所述第二区段均为圆弧段，所述第一区段的半径小于所述第二区段的半径。

11.如权利要求9所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一区段和对应的所述基座同心设置。

12.如权利要求4所述的工艺腔室，其特征在于，所述传输区设置有机械手，所述机械手用于从所述传片端接收基片，并将所述基片传输至多个所述基座。

13.如权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，还包括升降工装，用于升降所述中腔体，以使所述下腔体与所述中腔体分离或相互配合。