[發明專利]真空系統及具有真空系統的半導體設備

有效

• 申請號: 201710416611.8
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN109003913B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種真空系統及具有真空系統的半導體設備，真空系統包括真空泵、排氣管路及捕集阱。排氣管路包括第一豎向管路及橫向連接管路。第一豎向管路的頂部與反應腔室內部相連通。橫向連接管路的第一端與第一豎向管路的底部相連通，所述橫向連接管路的第二端連通至所述真空泵。橫向連接管路的底側設有與外部相連通的開口。捕集阱主體內部具有一收納槽。其經由開口與排氣管路內部相連通。本發明的真空系統可以將反應腔室內的聚合物副產物及時收集，可以避免聚合物副產物進入真空泵而導致的真空泵故障，延長真空泵的使用壽命。

技術領域

本發明屬于半導體設備技術領域，特別是涉及一種真空系統及具有真空系統的半導體設備。

背景技術

在現有的半導體設備中，反應腔室內部與真空系統相連通，借由所述真空系統將所述反應腔室內部的氣體及反應副產物排出，以將所述反應腔室維持在所需的真空度。譬如，半導體鋁薄膜干式刻蝕是使用等離子體(Plasma)來與金屬薄膜產生化學反應，使材料中不需要的部分因為化學與物理反應而去除掉；在整個制程過程中，必須使用許多化學氣體來完成，其中以氯氣/氯化硼(Cl₂/BCl₃)作為主要的刻蝕氣體；在整個刻蝕制程中會產生一些氣化與沉積的聚合物(polymer)的副產物(byproduct)；這些副產物及未反應的殘留氣體均經由真空系統從所述反應腔室內排出。

現有的真空系統如圖1所示，所述真空系統包括真空泵10及排氣管路11，所述排氣管路11一端與半導體設備的反應腔室(未示出)內部相連通，所述排氣管路11另一端與所述真空泵10相連通，且所述排氣管路11與所述真空泵10相連接的部分為直管狀結構。所述真空系統將副產物排出所述反應腔室的過程中，隨著經過數千微米的薄膜的蝕刻后，在所述真空系統的所述排氣管路11中會因聚合物薄膜沉積而逐漸變厚，并最終造成微粒剝落，剝落的微粒12進入所述真空泵10內，會將所述真空泵10內的轉子101卡死(如圖2所示，圖2顯示為圖1中A區域的放大)，從而造成所述真空泵10故障，或者所述微粒12會造成所述排氣管路11內的壓力變化，從而使得所述微粒12會回流至所述反應腔室內而造成晶圓的污染。

隨著半導體產業競爭越來越激烈，制造業者無不致力于降低生產成本(costdown)，如何延長生產設備使用壽命是一個重要產業競爭能力。因此，開發一套能延長真空泵使用壽命及避免真空泵故障后導致產品報廢與保養損失的真空系統顯得尤為必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種真空系統及具有真空系統的半導體設備，用于解決現有技術中真空系統的排氣管路直接以直觀狀結構與真空泵相連通而導致的排氣管路中沉積的聚合物副產物剝離的微粒會進入真空泵導致真空泵故障的問題，及排氣管路中剝離的微粒會造成排氣管路內的壓力變化而導致的微粒回流至反應腔室內造成晶圓污染、產品報廢的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種真空系統，所述真空系統包括：

真空泵；

排氣管路，包括第一豎向管路及橫向連接管路，所述第一豎向管路的頂部與反應腔室內部相連通，所述橫向連接管路的第一端與所述第一豎向管路的底部相連通，所述橫向連接管路的第二端連通至真空泵，所述橫向連接管路在接近所述第一端的底側設有與外部相連通的開口；及

捕集阱，設置于所述橫向連接管路的所述開口底部，所述捕集阱包括捕集阱主體，所述捕集阱主體內部具有一收納槽，且所述收納槽經由所述開口與所述排氣管路內部相連通。

作為本發明的真空系統的一種優選方案，所述橫向連接管路的所述開口對準于所述第一豎直管路。

作為本發明的真空系統的一種優選方案，所述排氣管路還包括第二豎向管路，所述第二豎向管路位于所述橫向連接管路與所述真空泵之間，所述第二豎向管路的頂部與所述橫向連接管路的第二端相連通，所述第二豎向管路的底部與所述真空泵相連通。