CN103374711A

CN103374711A - 用于清洁反应室的设备

Info

Publication number: CN103374711A
Application number: CN2012102713042A
Authority: CN
Inventors: 柳锺贤; 洪思仁; 崔珉镐
Original assignee: Top Engineering Co Ltd
Current assignee: Layer And Equipment Co
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: TWI541078B; CN103374711B; TW201343273A

Abstract

本文公开的是一种用于清洁反应室的设备，该设备可有效地去除已附着于反应室的物质，并且该设备可防止反应室在清洁反应室的过程期间受到污染。该设备包括：清洁单元，该清洁单元具有刷，该刷插入到反应室中以清洁反应室的内部；以及遮挡单元，该遮挡单元阻挡在利用刷来清洁反应室的内部的过程期间掉落的物质。

Description

用于清洁反应室的设备

技术领域

本发明主要涉及用于清洁反应室的设备，并且更特别地，涉及一种用于清洁反应室的这样的一种设备，该设备可有效地去除已附着于反应室的外来物质，并且该设备可防止反应室在清洁该反应室的过程期间受到污染。

背景技术

通常，半导体制造设备执行一系列过程，这些过程包括：在半导体基片上形成膜的沉积过程；使膜平坦化的化学-机械研磨过程；在膜上形成光刻胶图案的光刻过程；利用光刻胶图案将膜成形到具有电气特性的图案中的蚀刻过程；将特定的离子注入到半导体基片的预定区域中的离子注入过程；以及将杂质从半导体基片中去除的清洁过程。

在半导体制造过程中，执行膜沉积过程的方法被分为物理气相沉积（PVD）方法和化学气相沉积（CVD）方法，在该膜沉积过程中，将所需的材料沉积到基片上。CVD方法包括将工艺气体供给到反应室中并利用热或等离子体使工艺气体进行化学反应，由此使膜沉积到基片上。有机金属化学气相沉积（MOCVD）方法是一种将有机金属化合物用作前体（precursor）的方法，并且该方法包括：利用载气将有机金属化合物供给到反应室中，以及使有机金属化合物膜在热基片的表面上生长。

当在反应室中对半导体基片进行处理时，一些物质会附着于反应室的内表面。例如，在薄膜由于工艺气体在反应室中的反应而形成在基片上的沉积过程中，这种薄膜除了沉积在基片上之外还会沉积在反应室的内表面上。已经沉积在反应室的内表面上的物质在反复的过程期间会以颗粒的形状掉落到基座或基片上，由此造成缺陷。为了避免该问题，必须定期地清洁反应室。

作为清洁反应室的常规方法的一个示例，已经提议了一种方法，在该方法中，将清洁气体供给到反应室中以将附着物质从反应室的内表面上去除。然而，如果甚至在利用清洁气体等之后还未将附着物质从反应室上去除，则需要进行物理清洁过程。

发明内容

因此，考虑到现有技术中存在的上述问题已经作出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于清洁反应室的设备，该设备物理地去除已附着于反应室的内表面的物质，并且防止在清洁过程期间产生的颗粒掉落到基座上。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于清洁反应室的设备，该设备包括：清洁单元，该清洁单元包括刷，该刷插入到反应室中以执行清洁反应室的内部的过程；以及遮挡单元，该遮挡单元用于阻挡在利用刷来清洁反应室的内部的过程期间掉落下的物质。

该设备可进一步包括：清洁机器人，该清洁机器人包括连接至清洁单元的清洁机械臂组件，该清洁机器人调节清洁单元的位置；以及遮挡机器人，该遮挡机器人包括连接至遮挡单元的遮挡机械臂组件，该遮挡机器人调节遮挡单元的位置。

清洁单元可包括使刷旋转的马达。该马达可以为电动马达或者，作为选择，可以为通过气动压力运行的空气马达。

可在至少一个方向上调节刷的角度。

遮挡单元可在反应室的基座的上方展开。

在一实施方式中，遮挡单元可包括多个遮挡件，其中，遮挡件可彼此连接并且以彼此连接的状态展开。

在另一实施方式中，遮挡单元可包括遮蔽件，该遮蔽件以滑动的方式展开。

附图说明

根据结合附图进行的下列详细描述，将更为清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，在附图中：

图1为根据本发明的优选实施方式的用于清洁反应室的设备的示意图；

图2为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的清洁单元的第一示例的视图；

图3为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的清洁单元的第二示例的视图；

图4为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的折叠状态的视图；

图5为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的展开状态的视图；

图6为根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的截面图；

图7为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡件的视图；

图8为沿图7的线A-A’获得的截面图；以及

图9和图10为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的另一示例的构造的视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细的描述。现在应参照附图进行说明，在附图中，相同的附图标记遍及不同的附图用于表示相同或相似的部件。此外，下面将对本发明的优选实施方式进行描述，但本发明的技术精神既不受到优选实施方式的限制也不局限于该优选实施方式，并且所属领域技术人员将能够容易地理解到多种改型均是可能的。

图1为根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的示意图。

在图1中所示的实施方式中，反应室1包括：基座3，基片装载在该基座3上；以及喷淋头5，该喷淋头5将工艺气体供给到反应室1中。

根据本发明的腔室清洁设备包括：清洁单元16，该清洁单元16去除已附着于反应室1的内表面的物质；以及遮挡单元26，该遮挡单元26防止在清洁单元16的清洁操作期间向下掉落在反应室1中的物质落在基座3上。

在该实施方式中，清洁单元16连接至清洁机器人10，该清洁机器人10调节清洁单元16的位置并控制清洁单元16的操作。遮挡单元26连接至遮挡机器人20，该遮挡机器人20调节遮挡单元26的位置并控制遮挡单元26的操作。

清洁机器人10包括清洁机器人基部12和连接至清洁机器人基部12的清洁机械臂组件14。

清洁机械臂组件14包括多个机械臂并且在其远端处连接至清洁单元16。为了调节清洁单元16的位置，清洁机械臂组件14构造成使得在至少两维、更为优选地三维中进行操作。

遮挡机器人20包括遮挡机器人基部22以及连接至遮挡机器人基部22的遮挡机械臂组件24。遮挡机械臂组件24包括多个机械臂并在其末端处连接至遮挡单元26。为了调节遮挡单元26的位置，遮挡机械臂组件24构造成使得在至少两维、更为优选地三维中进行操作。连接于清洁机械臂组件14的清洁单元16以及连接于遮挡机械臂组件24的遮挡单元26进入反应室1。

图2为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的清洁单元16的第一示例的视图。图3为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的清洁单元16的第二示例的视图。

参照图2，清洁单元16包括：连接至清洁机械臂组件14的第一连接部分30；连接至该第一连接部分30的第二连接部分32；以及设置在第二连接部分32的端部上的刷34。第一连接部分30和第二连接部分32中的每个的形状都为中空的圆筒形或方形的壳体形状。第二连接部分32连接至第一连接部分30以便能够沿至少一个方向旋转。

刷34构造成是可旋转的。刷34旋转并从反应室1的内表面或喷淋头5上去除附着物质。刷34由诸如聚丙烯、聚乙烯醇（PVA）或尼龙、或软金属材料之类的合成树脂制成。在一实施方式中，在第二连接部分32中设置有刷驱动马达36以驱动该刷34。

第一连接部分30可旋转地铰接至第二连接部分32，并且在第一连接部分30与第二连接部分32之间的接合处上设置有从动轮38。从动轮38通过动力传送绳索40连接至驱动轮44。驱动轮44由第一驱动马达42进行操作。换句话说，第一驱动马达42使从动轮38旋转，使得第二连接部分32可相对于第一连接部分30旋转。在第一连接部分30的周向外表面上设置有第一连接部分从动齿轮46。第一连接部分从动齿轮46与连接至第二驱动马达50的第一连接部分驱动齿轮48啮合。由此，第一连接部分30可通过第二驱动马达50的运行绕其纵向轴线旋转。图2的构造设置成使刷34、第一连接部分30和第二连接部分32旋转，并且图2的构造仅为一种被示出以具体体现本发明的示例，并且可基于所属领域技术人员众所周知的知识根据选择对本发明的构造进行不同的改良。

参照图3，清洁单元16的第二示例包括第一连接部分30、第二连接部分32和刷34。清洁单元16进一步包括使刷34旋转的空气马达52。设置了气动压力产生单元58以操作该空气马达52。空气马达52连接有第一传输管54和第二传输管56。气动压力产生单元58产生正压或负压。气动压力产生单元58产生正压的情况意味着气动压力产生单元58起到空气泵的作用。在该情况下，空气马达52以这样一种方式运行，即，将空气经由第二传输管56供给到空气马达52中，并且随后经由第一传输管54从空气马达52排出。另一方面，气动压力产生单元58产生负压的情况意味着气动压力产生单元58起到一种真空泵的作用。在该情况下，空气马达52以这样一种方式运行，即，将空气经由第一传输管54吸入到空气马达52中并且经由空气马达52传输至第二传输管56。在本发明的实施方式中，可连同刷34一起或替代刷34设置气刷（未示出）。换句话说，根据本发明的刷34必须被看作为包括所有的多种可将物理力施加至反应室1的内表面或喷淋头5并且去除附着物质的方法。

图4为示出了根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的折叠状态的视图。图5为示出了腔室清洁设备的遮挡单元的展开状态的视图。图6为根据本发明的优选实施方式的腔室清洁设备的遮挡单元的截面图。图7为示出了遮挡单元26的遮挡件的视图。图8为沿着图7的线A-A’获得的截面图。

遮挡单元26包括遮挡连接器60和遮挡器64。遮挡连接器60连接至遮挡机械臂组件24。遮挡器64包括多个遮挡件64-1、64-2、…、64-n的组合。每个遮挡件64-1、64-2、…、64-n在其端部中具有装配孔66。在遮挡件64-1、64-2、…、64-n的装配孔66中插置有装配杆62。装配杆62连接至遮挡连接器60。

在遮挡机械臂组件24将遮挡单元26插入到反应室1中后，遮挡单元26将遮挡件64-1，64-2、...、64-n展开以覆盖基座3。遮挡件64-1，64-2、...、64-n通过装配杆62的旋转而被展开。参照图6，在一实施方式中，装配杆62通过固定点63固定至最上面的遮挡件64-1。在装配杆62旋转的情况下，最上面的遮挡件64-1开始被展开，并且位于最上面的遮挡件64-1下方的其余的遮挡件64-2、...、64-n被相继展开。在一实施方式中，为了实现装配杆62的旋转，装配杆62上设置有装配杆从动齿轮65，并且装配杆驱动马达69设置有与装配杆从动齿轮65啮合的装配杆驱动齿轮67。

参照图7和图8，除了最下面的遮挡件64-n以外，在遮挡件64-1、64-2……中的每个下方均设置有止挡突出部68。在最上面的遮挡件64-1下方的遮挡件64-2、...、64-n中的每个的上表面中形成有弧形槽70。在弧形槽70的相反的端部上分别设置有展开端部74和折叠端部72。在最上面的遮挡件64-1由于装配杆62的旋转而开始被展开后，最上面的遮挡件64-1的止挡突出部68沿着设置于最上面的遮挡件64-1的紧下方的遮挡件64-2的弧形槽70移动直到止挡突出部68被弧形槽70的展开端部74阻挡住。因此，遮挡件64-2也被展开。随后，其余的遮挡件64-3、…、64-n以相同的方式被相继展开。在最上面的遮挡件64-1的止挡突出部68沿着遮挡件64-2的弧形槽72移动并且被弧形槽70的用作起始点的折叠端部72阻挡住的情况下，遮挡部64被折叠。

通过遮挡件64-1、…、64-n之间的连接关系来实现遮挡部64的展开或折叠。在本发明及上述连接关系中，遮挡件64-1、…、64-n可通过诸如线材之类的连接元件彼此连接。

参照图9，该示例的遮挡单元26包括支承条80、以及设置在支承条80上的配置杆82a和82b。支承条80包括导沟81a和81b。配置杆82a和82b分别沿着导沟81a和81b移动。

在配置杆82a与82b之间设置有遮蔽件84。遮蔽件84的第一端的相对端部固定至配置杆82a、82b的接合部分83a、83b。遮蔽件84的第二端部固定至支承条80。

如图10中所示，当已将配置杆82a和82b移动至支承条80的基于图10的左侧时，遮蔽件84处于折叠状态。当将配置杆82a和82b移动至支承条80的基于图10的右侧时，遮蔽件被展开，如图9中所示。

图9和图10的遮挡单元26示出了遮蔽件84以滑动的方式展开的一个示例。可通过与上述方法不同的方法来具体体现遮蔽件84的展开。

在利用根据本发明的腔室清洁设备来清洁反应室1的内部的操作中，遮挡单元26进入反应室并随后在基座3的上方被展开，由此防止在清洁操作期间产生的物质掉落到基座3上。清洁单元16也进入反应室1并随后操作该刷34，由此对反应室1的内部进行清洁。

如上所述，根据本发明的用于清洁反应室的设备可物理地去除已附着于反应室的内表面的物质。另外，本发明在清洁过程期间防止去除了的物质掉落到基座或其它元件上，由此使清洁效果最大化。

另外，本发明构造成使得可将遮挡单元在反应室中展开。由此，即使遮挡单元进入反应室所穿过的进入口是相对小的，也可将遮挡单元在于反应室中展开之前容易地插入到反应室中。

尽管已经出于说明性的目的公开了本发明的优选实施方式，但所属领域技术人员将会理解的是，在不脱离本发明的如所附权利要求中所公开的范围和精神的情况下，各种改型、添加和替代是可能的。因此，所提议的实施方式和附图必须被理解为仅出于说明性的目的而非限制本发明的范围和精神。本发明的技术精神不限于实施方式或附图。本发明的范围必须由所附权利要求来解释，并且在等效范围内的所有技术精神都必须被理解为落入到本发明的范围内。

Claims

1.一种用于清洁反应室的设备，包括：

清洁单元，所述清洁单元包括刷，所述刷插入到所述反应室中以执行清洁所述反应室的内部的过程；以及

遮挡单元，所述遮挡单元用于阻挡在利用所述刷来清洁所述反应室的内部的过程期间掉落下的物质。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

清洁机器人，所述清洁机器人包括连接至所述清洁单元的清洁机械臂组件，所述清洁机器人调节所述清洁单元的位置；以及

遮挡机器人，所述遮挡机器人包括连接至所述遮挡单元的遮挡机械臂组件，所述遮挡机器人调节所述遮挡单元的位置。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述清洁单元包括使所述刷旋转的马达。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，在至少一个方向上调节所述刷的角度。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的设备，其中，所述遮挡单元在所述反应室的基座的上方展开。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述遮挡单元包括多个遮挡件，其中，所述遮挡件彼此连接并且以彼此连接的状态展开。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述遮挡单元包括遮蔽件，所述遮蔽件以滑动的方式展开。