一种半导体处理设备及其排气系统技术方案

一种半导体处理设备及其排气系统，通过在排气系统的调节阀上方增设涡轮叶片来阻挡并抵消倒灌气流，从而有效地抑制由涡轮泵倒灌的颗粒物进入半导体处理设备中的真空反应腔，防止真空反应腔受到污染，同时防止排气速度降低，延长了半导体处理设备的使用寿命。延长了半导体处理设备的使用寿命。延长了半导体处理设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体处理设备及其排气系统


[0001]本专利技术涉及一种半导体处理设备及其排气系统。

技术介绍

[0002]采用半导体处理设备来对半导体器件执行各种不同类型的处理，包括蚀刻，化学气相沉积，灰化等。如图1所示，在半导体处理设备中，通常包含真空反应腔1
’
，该真空反应腔1
’
中设置有基座2
’
，静电吸盘3
’
设置在基座2
’
上，晶圆4
’
放置在静电吸盘3
’
上，真空反应腔1
’
中还设置有进气装置5
’
，进气装置5
’
连接外部的气源6
’
，提供反应气体进入真空反应腔1
’
，以实现对晶圆4
’
的处理，同时真空反应腔1
’
中还设置有排气系统，该排气系统包含调节阀7
’
和涡轮泵8
’
，调节阀7
’
设置在排气口9
’
处，用于控制真空反应腔1
’
中的气体压力，排气系统在半导体制程过程中或结束后将真空反应腔1
’
内部的气体以及反应生成物和副产物等颗粒物抽走，使真空反应腔1
’
内处于真空负压状态。
[0003]当调节阀7
’
在调节开口大小的时候会搅动气流，排气口9
’
处的气压突然变化，造成此时部分颗粒物不能被涡轮泵8
’
有效地抽走，有倒灌的隐患，进而影响制程效果。另外在某些特殊情况下，例如涡轮泵8
’
的泵体出现故障时，若此时的调节阀7
’
尚未关闭，而涡轮泵8
’
内马达的转速已经开始下降，将导致调节阀7
’
下游的压力上升，当下游压力大于真空反应腔1
’
的腔体内部压力时，在真空反应腔1
’
和涡轮泵8
’
之间积聚的大量颗粒物将迅速返流倒灌回真空反应腔1
’
，导致真空反应腔1
’
腔体内严重污染，甚至会将进气装置5
’
的喷淋头的喷气孔堵塞。清洗受污染的真空反应腔1
’
，并更换进气装置5
’
等部件至少耗时两周，这样造成长时间的生产停滞，产生巨额经济损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种半导体处理设备及其排气系统，有效地抑制由涡轮泵倒灌的颗粒物进入半导体处理设备中的真空反应腔，防止真空反应腔受到污染，同时防止排气速度降低，延长了半导体处理设备的使用寿命。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供一种用于半导体处理设备的排气系统，所述的排气系统连接半导体处理设备中的真空反应腔的排气口，所述的排气系统包含：调节阀，涡轮泵，以及涡轮叶片；
[0006]所述的调节阀设置在真空反应腔的排气口处，用于调节真空反应腔中的气体压力；
[0007]所述的涡轮泵设置在调节阀下方，将真空反应腔中的反应气体和生成的颗粒物抽走；
[0008]所述的涡轮叶片设置在真空反应腔的排气口处，位于调节阀上方，用于防止颗粒物倒灌。
[0009]所述的涡轮叶片包含旋转轴和连接旋转轴的至少三个旋转叶片，所述的旋转叶片可绕所述的旋转轴进行自由旋转。
[0010]所述的涡轮叶片的旋转叶片的倾斜方向与所述的涡轮泵的旋转叶片的倾斜方向相同。
[0011]所述的涡轮叶片的直径与真空反应腔的排气口的直径相匹配。
[0012]所述的涡轮叶片通过连接装置固定设置在真空反应腔的排气口处。
[0013]所述的连接装置是环形圈，所述的环形圈固定在排气口处的腔壁上，涡轮叶片的旋转轴连接所述的环形圈。
[0014]所述的连接装置是连接杆，所述的连接杆固定在排气口处的腔壁上，或者固定在真空反应腔的侧壁上，涡轮叶片的旋转轴连接所述的连接杆。
[0015]本专利技术还提供一种半导体处理设备，所述的半导体处理设备包含真空反应腔，真空反应腔中设置有基座，静电吸盘设置在基座上，晶圆放置在静电吸盘上，真空反应腔中还设置有进气装置，进气装置连接外部的气源，提供反应气体进入真空反应腔，以实现对晶圆的处理，真空反应腔中还设置有所述的排气系统，用于在半导体制程结束后将真空反应腔内部的反应气体和生成的颗粒物抽走，使真空反应腔内处于真空负压状态。
[0016]本专利技术通过在排气系统的调节阀上方增设涡轮叶片来阻挡并抵消倒灌气流，从而有效地抑制由涡轮泵倒灌的颗粒物进入半导体处理设备中的真空反应腔，防止真空反应腔受到污染，同时防止排气速度降低，延长了半导体处理设备的使用寿命。
附图说明
[0017]图1是
技术介绍
中半导体处理设备的结构示意图。
[0018]图2是本专利技术提供的一种半导体处理设备的结构示意图。
[0019]图3和图4是半导体处理设备中排气系统的放大示意图。
[0020]图5是涡轮叶片的示意图。
具体实施方式
[0021]以下根据图2～图5，具体说明本专利技术的较佳实施例。
[0022]如图2所示，本专利技术提供一种半导体处理设备，该半导体处理设备包含一个真空反应腔1，真空反应腔1中设置有基座2，静电吸盘3设置在基座2上，晶圆4放置在静电吸盘3上，真空反应腔1中还设置有进气装置5，进气装置5连接外部的气源6，提供反应气体进入真空反应腔1，以实现对晶圆4的处理，同时真空反应腔1中还设置有排气系统，用于在半导体制程结束后将真空反应腔1内部的气体以及反应生成物和副产物等灰尘颗粒物抽走，使真空反应腔1内处于真空负压状态。
[0023]所述的真空反应腔1可以是化学气相沉积反应腔，对晶圆4进行化学气相沉积制程。此时的真空反应腔1内还设置有晶圆加热装置(图中未显示)，用于加热晶圆4。反应气体从进气装置5进入真空反应腔1，从晶圆4表面流过，并沉积到晶圆4表面，制程过程中或结束后，排气系统将反应生成物和副产物等颗粒物抽走，恢复真空反应腔1的真空状态。
[0024]所述的真空反应腔1还可以是等离子体刻蚀反应腔，对晶圆4进行刻蚀制程。
[0025]如果真空反应腔1是电容耦合等离子刻蚀反应腔，则真空反应腔1的顶壁可以作为上电极，静电吸盘3作为下电极，通常设置一射频功率源施加到所述下电极，用来将上下电极间的反应气体激发为等离子体。反应气体从进气装置5进入真空反应腔1，被激发为等离
子体，等离子体对晶圆4进行刻蚀处理，制程结束后，排气系统将反应生成物和副产物等颗粒物抽走，恢复真空反应腔1的真空状态。
[0026]如果真空反应腔1是电感耦合等离子刻蚀反应腔，则真空反应腔1的顶部设置有电感耦合线圈(图中未显示)，射频功率源向电感耦合线圈提供射频能量，使得电感耦合线圈产生磁场，反应气体从进气装置5进入真空反应腔1，反应气体被磁场电离为等离子体，等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半导体处理设备的排气系统，所述的排气系统连接半导体处理设备中的真空反应腔的排气口，其特征在于，所述的排气系统包含：调节阀，涡轮泵，以及涡轮叶片；所述的调节阀设置在真空反应腔的排气口处，用于调节真空反应腔中的气体压力；所述的涡轮泵设置在调节阀下方，将真空反应腔中的反应气体和生成的颗粒物抽走；所述的涡轮叶片设置在真空反应腔的排气口处，位于调节阀上方，用于防止颗粒物倒灌。2.如权利要求1所述的用于半导体处理设备的排气系统，其特征在于，所述的涡轮叶片包含旋转轴和连接旋转轴的至少三个旋转叶片，所述的旋转叶片可绕所述的旋转轴进行自由旋转。3.如权利要求2所述的用于半导体处理设备的排气系统，其特征在于，所述的涡轮叶片的旋转叶片的倾斜方向与所述的涡轮泵的旋转叶片的倾斜方向相同。4.如权利要求1所述的用于半导体处理设备的排气系统，其特征在于，所述的涡轮叶片的直径与真空反应腔的排气口的直径相匹配。5.如权利要求2所述的用于半导体处理设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡楚洋，左涛涛，吴狄，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：