CN107871682A - 传输腔室及半导体加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种传输腔室及半导体加工设备，传输腔室包括腔体和进气装置，所述进气装置包括加热单元，所述加热单元用于加热进入腔体的空气，以降低所述空气中的水汽含量。本发明提供的传输腔室及半导体加工设备，可解决凝结形成的氢卤酸对大气端零部件腐蚀污染的问题，从而不仅可以延长腔室定期保养清洁的周期，减少维护成本，而且还可以减少腐蚀产生的颗粒对刻蚀缺陷(Defect)影响，提高刻蚀良率。

Description

传输腔室及半导体加工设备
技术领域
本发明属于半导体设备加工技术领域，涉及一种传输腔室及半导体加工设备。
背景技术
干法刻蚀工艺是集成电路制造过程中影响重大且至关重要的工艺之一，该工艺一般使用含卤素元素(氟、氯、溴)的气体或化合物在射频电压的作用下生成等离子体，等离子体对基片表面进行刻蚀以形成需要的图案。
图1为现有的刻蚀设备的结构示意图。请参阅图1，该刻蚀设备包括工艺腔室(Process Module，简称PM)、传输平台和片盒加载装置，传输平台包括真空传输腔室(Vacuum Transport Module，简称VTM)、装载互锁腔室(Loadlock，简称LL)和前后端腔室(Equipment Front-End Module，简称EFEM)。其中，多个工艺腔室PM1～4和装载互锁腔室LLA和LLB沿真空传输腔室VTM的周向间隔设置且与真空传输腔室VTM相连；装载互锁腔室LLA和LLB还均与前后端腔室EFEM相连。具体地，装载互锁腔室LLA和LLB用于基片在大气环境和真空环境的转换；真空传输腔室VTM内设置有真空机械手(图中未示出)，用于在多个工艺腔室PM1～PM4之间以及工艺腔室PM和装载互锁腔室LL之间传输基片；前后端腔室EFEM用于在大气环境中对基片进行吹扫、冷却和传输基片等工作。
采用如图1所述的刻蚀设备的基片传输路径为：EFEM→LLA/LLB→VTM→PM→VTM→LLA/LLB→EFEM。在实际应用中发现：由于刻蚀工艺结束后会有卤素的气体或化合物残留在基片的表面，这些残留和卤素气体及其化合物在前后端腔室EFEM的大气环境中水汽作用下会发生冷凝反应，在晶片的表面上形成冷凝颗粒(Condensation defect)，这些颗粒一般呈水滴状，不规则地分布在基片的表面，不仅严重地影响刻蚀产品的良率，而且还对前后端腔室EFEM内的相关零件产生腐蚀。
目前，只能依靠频繁地定期清洁保养来避免残留气体与水汽凝结作用，无法有效解决对大气端零部件腐蚀的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种传输腔室，包括腔体和进气装置，所述进气装置包括加热单元，所述加热单元用于加热进入所述腔体的空气，以降低所述空气中的水汽含量。
优选地，所述加热单元包括加热本体和多个电阻丝加热器；多个所述电阻丝加热器设置在所述加热本体上，且在阻挡所述空气流向的平面上间隔设置。
优选地，所述进气装置还包括扩散腔本体，所述扩散腔本体的进气端和排气端分别与所述加热单元和所述腔体相连通。
优选地，所述腔室还包括设置在所述腔体内的温度检测单元；所述温度检测单元用于检测所述腔体内的温度。
优选地，所述腔室还包括温度控制器，所述温度控制器与所述温度检测单元相连；所述温度检测单元还用于将检测到的温度发送至所述温度控制器；所述温度控制器用于根据所述温度检测单元检测到的当前温度和预设温度控制所述加热单元加热。
优选地，所述预设温度的范围在35℃-40℃。
优选地，还包括设置在所述腔体内的湿度检测单元，所述湿度检测单元用于检测所述腔体内的湿度。
优选地，所述进气装置还包括过滤网；所述过滤网设置在所述进气装置的进气口和所述加热单元之间，用于过滤自所述进气装置的进气口进入的空气。
优选地，所述进气装置还包括吸气单元，用于将外界空气吸入所述进气装置。
优选地，所述进气装置安装在所述腔体的顶壁上。
优选地，所述腔体的底壁上还设置有排气口，所述排气口用于排气装置相连，以将所述腔体内的空气排出。
本发明还提供一种半导体加工设备，包括本发明上述提供的传输腔室。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的传输腔室，例如，前后端腔室EFEM，该传输腔室包括腔体和进气装置,其中,进气装置可以将外部空气导入腔体,进气装置包括加热单元，可在空气进入时加热空气，降低空气中的水汽含量，也即降低了空气的湿度，这样，就能够有效地控制工艺完成后的基片表面的残余气体(例如，氯气Cl2和HBr等)与空气中的水汽发生凝结效应，因而可解决凝结形成的氢卤酸对大气端零部件腐蚀污染的问题，从而不仅可以延长腔室定期保养清洁的周期，减少维护成本，而且还可以减少腐蚀产生的颗粒对刻蚀缺陷(Defect)影响，提高刻蚀良率。
本发明提供的半导体加工设备，由于其采用本发明提供的腔室，因此，可以延迟设备的维护周期，降低维护成本，而且还可以提高工艺良率
附图说明
图1为现有的刻蚀设备的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的传输腔室的结构示意图；
图3为图2中加热单元的结构示意图；
图4为图2中扩散腔本体的结构示意图。
附图标记包括：1，腔室；10，腔体；11，进气装置；110，加热单元；1101，加热本体；1102，电阻丝加热器；111，扩散腔本体；1111，安装底座；112，过滤网；113，吸气单元；12，温度检测单元；13，湿度检测单元。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的传输腔室及半导体加工设备进行详细描述。
实施例1
图2为本发明实施例提供的传输腔室的结构示意图；请参阅图2，本发明实施例提供的传输腔室1包括腔体10和进气装置11。其中，进气装置11包括加热单元110，加热单元110用于加热进入腔体10的空气，以降低空气中的水汽含量。
本发明实施例提供的腔室，其进气装置11包括加热单元110，可在空气进入腔体10时加热空气，因此，能够降低空气中的水汽含量，也即降低了空气的湿度，这样，就能够有效地控制工艺完成后的基片表面的残余气体(例如，氯气Cl2和HBr等)与空气中的水汽发生凝结效应，因而可解决凝结形成的氢卤酸对大气端零部件腐蚀污染的问题，从而不仅可以延长腔室定期保养清洁的周期，减少维护成本，而且还可以减少腐蚀产生的颗粒对刻蚀缺陷(Defect)影响，提高刻蚀良率。
在本实施例中，优选地，如图2和图3所示，加热单元110包括加热本体1101和多个电阻丝加热器1102；多个电阻丝加热器1102设置在加热本体1101上且在阻挡空气流向的平面上间隔设置，这样，既能够保证空气的顺利流通，也能够保证空气与加热单元110的充分接触，从而能够充分地对空气进行加热。
进一步地优选地，多个电阻丝加热器1102在阻挡空气流向的平面上间隔且均匀设置，这样，能够对空气均匀地加热。
还优选地，如图2和图4所示，进气装置11还包括扩散腔本体111，扩散腔本体111的进气端和排气端分别与加热单元110和腔体10相连通，在此情况下，经过加热单元110先在扩散腔本体111内扩散后，再进入腔体10内，这样，有助于腔体10内气体的分布均匀性，从而能够均匀地改善基片表面的残余气体和水汽发生凝结效应。
另外优选地，传输腔室1还包括设置在所述腔体10内的温度检测单元12；温度检测单元12用于检测腔体内的温度，以便基于该温度控制加热单元110加热来控制腔室内的湿度。具体地，温度检测单元12可以为但不限于温度传感器，具体设置位置可以为腔室内的任何位置。
进一步优选地，传输腔室1还包括温度控制器(图中未示出)，温度控制器与温度检测单元12相连；温度检测单元12还用于将检测到的温度发送至温度控制器；温度控制器用于根据温度检测单元检测到的当前温度和预设温度控制加热单元110加热，具体地，若当前温度小于预设温度，则提高加热单元110的加热功率；若当前温度大于预设温度，则降低加热单元110的加热功率。借助温度控制器可以实现自动温度控制，从而提高腔室的自动化程度。
更进一步优选地，预设温度的范围在35℃-40℃，这样，能够使得传输腔室1内部的湿度从42％下降到20％-25％，大大地降低了传输腔室1内的水汽含量。
还进一步优选地，传输腔室1还包括设置在腔体10内的湿度检测单元13，湿度检测单元13用于检测腔体10内环境的湿度，以便于操作人员实时获知当前传输腔室1湿度状况。具体地，湿度检测单元13可以为但不限于湿度传感器，具体设置可以为传输腔室1内的任何位置。
另外，优选地，进气装置11还包括过滤网112；过滤网112设置在进气装置11的进气口和加热单元110之间，用于过滤自进气装置11的进气口进入的空气，之后空气再经过加热单元110。进一步优选地，过滤网112可以为但不限于四层过滤网，每层的功能依次为过滤酸，碱，水汽，异物。
还优选地，进气装置11还包括吸气单元113，用于将外界空气吸入进气装置11，这样，可有助空气进入进气装置11。在本实施例中，吸气单元113为风扇，且设置在传输腔室1的内部，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，吸气单元113还可以设置在其他位置，例如，设置在过滤网112和进气装置11的进气口之间。
具体地，进气装置11安装在腔体10的顶壁上，如图2和图4所示，在这种情况下，在扩散腔本体111上设置有安装底座1111，以安装在腔体10的顶壁上。
还具体地，腔体10的底壁上还设置有排气口(图中未示出)，排气口用于排气装置相连，以将传输腔室1内的空气排出，具体参见图2中箭头表示的气体流向，这样，可以将传输腔室1中基片上残留的气体排出腔室。
实施例2
本发明实施例还提供一种半导体加工设备，包括本发明实施例1提供的腔室。
具体地，半导体加工设备可以为但不限于刻蚀设备。
本发明实施例提供的半导体加工设备，由于其采用本发明上述实施例提供的腔室，因此，可以延迟设备的维护周期，降低维护成本，而且还可以提高工艺良率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种传输腔室，其特征在于，包括腔体和进气装置，所述进气装置包括加热单元，所述加热单元用于加热进入所述腔体的空气，以降低所述空气中的水汽含量。
2.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述加热单元包括加热本体和多个电阻丝加热器；
多个所述电阻丝加热器设置在所述加热本体上，且在阻挡所述空气流向的平面上间隔设置。
3.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述进气装置还包括扩散腔本体，所述扩散腔本体的进气端和排气端分别与所述加热单元和所述腔体相连通。
4.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述传输腔室还包括设置在所述腔体内的温度检测单元；
所述温度检测单元用于检测所述腔体内的温度。
5.根据权利要求4所述的传输腔室，其特征在于，所述腔室还包括温度控制器，所述温度控制器与所述温度检测单元相连；
所述温度检测单元还用于将检测到的温度发送至所述温度控制器；
所述温度控制器用于根据所述温度检测单元检测到的当前温度和预设温度控制所述加热单元加热。
6.根据权利要求5所述的传输腔室，其特征在于，所述预设温度的范围为35℃-40℃。
7.根据权利要求4所述的传输腔室，其特征在于，还包括设置在所述腔体内的湿度检测单元，
所述湿度检测单元用于检测所述腔体内的湿度。
8.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述进气装置还包括过滤网；
所述过滤网设置在所述进气装置的进气口和所述加热单元之间，用于过滤自所述进气装置的进气口进入的空气。
9.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述进气装置还包括吸气单元，用于将外界空气吸入所述进气装置。
10.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述进气装置安装在所述腔体的顶壁上。
11.根据权利要求10所述的传输腔室，其特征在于，所述腔体的底壁上还设置有排气口，所述排气口用于与排气装置相连，以将所述腔体内的空气排出。
12.一种半导体加工设备，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的传输腔室。
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