[發明專利]半導體加工設備

有效

• 申請號: 201410146642.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104979237B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 張鵬
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 彭瑞欣,張天舒

技術領域

本發明涉及半導體加工技術領域，具體地，涉及一種半導體加工設備。

背景技術

半導體加工設備通常要求其反應腔室處于真空狀態，以保證工藝環境的穩定性。而且，在進行工藝的過程中，需要不斷地向反應腔室內通入工藝氣體，以與晶片相互反應，同時需要利用抽氣系統（包含有抽氣管道和真空泵等等）持續抽氣，以使反應后的廢氣排出反應腔室，從而保持反應腔室內具有一定的真空度。此外，針對只有反應腔室的半導體加工設備，還需要在工藝結束后對反應腔室進行充氣，使其恢復至大氣狀態，以便于進行取/放晶片的操作，因此，在進行下一次工藝之前，就需要再次利用抽氣系統抽氣，以使反應腔室達到真空狀態。

上述利用抽氣系統抽氣的過程往往會擾動反應腔室內的氣流，導致工藝環境的穩定性受到影響，為此，就要求抽氣系統應具備以下功能：1）穩定、均勻的抽氣氣流；2）能夠及時地將反應后的廢氣中所含有的副產物顆粒隨氣流排出反應腔室，并抑制其無法返回反應腔室。

為了能夠獲得穩定、均勻的抽氣氣流，最常用的做法是將反應腔室的與抽氣系統連接的排氣口設置在反應腔室下方的中心位置處。然而，這在實際應用中經常會遇到抽氣管道的口徑有限，或者因受到反應腔室下方空間的限制而造成抽氣管道不便于在豎直方向設置等的問題，為了解決這些問題，通常在反應腔室的下方設置一個抽氣腔室，該抽氣腔室分別與反應腔室的排氣口和抽氣系統連接，用以起到過渡作用。而且，抽氣腔室的進氣口尺寸可以針對反應腔室的排氣口尺寸做適應性設計，同時抽氣腔室的排氣口的方向也可以靈活布置。

圖1為現有的半導體加工設備的結構示意圖。如圖1所示，抽氣腔室107設置在反應腔室101的下方。具體地，在反應腔室101內設置有載片臺104，用于承載被加工工件105；在反應腔室101的頂部中心位置處設置有進氣口103，并且在反應腔室101的底部中心位置處設置有排氣口102；抽氣腔室107通過螺釘106固定在反應腔室101的底部，并在抽氣腔室107與反應腔室101的連接處設置有密封圈111，以對二者之間的間隙進行密封。抽氣腔室107的進氣口與反應腔室101的進氣口103相連通。抽氣腔室107的出氣口橫向設置，以便于連接抽氣系統的管道（圖中未示出）。此外，為了方便清理在抽氣腔室107內積存的副產物顆粒，在抽氣腔室107的底部還設置有可拆卸的底蓋110，具體地，底蓋110利用螺栓108和螺母109固定在抽氣腔室107的底部，并且在底蓋110與抽氣腔室107之間設置有密封圈111，以對二者之間的間隙進行密封。

圖2為現有的半導體加工設備的氣流仿真圖。如圖2所示，在進行工藝的過程中，工藝氣體通過反應腔室101的進氣口103流入反應腔室101中，并與置于載片臺104上的被加工工件105發生反應；反應后的廢氣依次自反應腔室101的排氣口102和抽氣腔室107的進氣口流入抽氣腔室107中，然后由抽氣系統自抽氣腔室107的出氣口抽出。

上述抽氣腔室在實際應用中不可避免地存在以下問題，即：由圖2可知，由于氣流在抽氣腔室107的底部角落處遇到阻擋而形成渦流，尤其在抽氣腔室107的出氣口對面的底部角落處會形成非常大的渦流和反彈流，這不僅會導致氣流中攜帶的部分副產物顆粒在底部角落堆積，而且渦流和反彈流還會攜帶部分副產物顆粒返回反應腔室101，從而造成反應腔室101被污染。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種半導體加工設備，其不僅可以減少氣流中攜帶的部分副產物顆粒的積存，而且還可以抑制積存的副產物顆粒被氣流揚起，從而可以避免副產物顆粒返回反應腔室。

為實現本發明的目的而提供一種半導體加工設備，其包括反應腔室和設置在所述反應腔室底部的抽氣腔室，其中，在所述反應腔室的底部設置有排氣口，且對應地在所述抽氣腔室的頂部設置有進氣口，所述進氣口與所述排氣口連接；并且，在所述抽氣腔室的側壁上設置有出氣口，用以排出所述抽氣腔室內的氣體，在所述抽氣腔室內，且位于所述出氣口的下方設置有錐狀環，所述錐狀環的下端口小于上端口；所述錐狀環用于將所述抽氣腔室分隔為上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室通過所述錐狀環的環孔相連通。

優選的，所述抽氣腔室還包括顆粒儲存槽，所述顆粒儲存槽采用可拆卸的方式設置在所述下腔室的底部，用于儲存進入所述下腔室內的副產物顆粒；并且在所述顆粒儲存槽與所述下腔室之間設置有密封圈，用于對二者之間的間隙進行密封。

優選的，在所述顆粒儲存槽的側壁內設置有沿其周向環繞的環狀通道，通過向所述環狀通道內通入冷卻水來冷卻所述顆粒儲存槽。