CN109003913A - 真空系统及具有真空系统的半导体设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空系统及具有真空系统的半导体设备，真空系统包括真空泵、排气管路及捕集阱。排气管路包括第一竖向管路及横向连接管路。第一竖向管路的顶部与反应腔室内部相连通。横向连接管路的第一端与第一竖向管路的底部相连通，所述横向连接管路的第二端连通至所述真空泵。横向连接管路的底侧设有与外部相连通的开口。捕集阱主体内部具有一收纳槽。其经由开口与排气管路内部相连通。本发明的真空系统可以将反应腔室内的聚合物副产物及时收集，可以避免聚合物副产物进入真空泵而导致的真空泵故障，延长真空泵的使用寿命。

Description

真空系统及具有真空系统的半导体设备
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，特别是涉及一种真空系统及具有真空系统的半导体设备。
背景技术
在现有的半导体设备中，反应腔室内部与真空系统相连通，借由所述真空系统将所述反应腔室内部的气体及反应副产物排出，以将所述反应腔室维持在所需的真空度。譬如，半导体铝薄膜干式刻蚀是使用等离子体(Plasma)来与金属薄膜产生化学反应，使材料中不需要的部分因为化学与物理反应而去除掉；在整个制程过程中，必须使用许多化学气体来完成，其中以氯气/氯化硼(Cl2/BCl3)作为主要的刻蚀气体；在整个刻蚀制程中会产生一些气化与沉积的聚合物(polymer)的副产物(byproduct)；这些副产物及未反应的残留气体均经由真空系统从所述反应腔室内排出。
现有的真空系统如图1所示，所述真空系统包括真空泵10及排气管路11，所述排气管路11一端与半导体设备的反应腔室(未示出)内部相连通，所述排气管路11另一端与所述真空泵10相连通，且所述排气管路11与所述真空泵10相连接的部分为直管状结构。所述真空系统将副产物排出所述反应腔室的过程中，随着经过数千微米的薄膜的蚀刻后，在所述真空系统的所述排气管路11中会因聚合物薄膜沉积而逐渐变厚，并最终造成微粒剥落，剥落的微粒12进入所述真空泵10内，会将所述真空泵10内的转子101卡死(如图2所示，图2显示为图1中A区域的放大)，从而造成所述真空泵10故障，或者所述微粒12会造成所述排气管路11内的压力变化，从而使得所述微粒12会回流至所述反应腔室内而造成晶圆的污染。
随着半导体产业竞争越来越激烈，制造业者无不致力于降低生产成本(costdown)，如何延长生产设备使用寿命是一个重要产业竞争能力。因此，开发一套能延长真空泵使用寿命及避免真空泵故障后导致产品报废与保养损失的真空系统显得尤为必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种真空系统及具有真空系统的半导体设备，用于解决现有技术中真空系统的排气管路直接以直观状结构与真空泵相连通而导致的排气管路中沉积的聚合物副产物剥离的微粒会进入真空泵导致真空泵故障的问题，及排气管路中剥离的微粒会造成排气管路内的压力变化而导致的微粒回流至反应腔室内造成晶圆污染、产品报废的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种真空系统，所述真空系统包括：
真空泵；
排气管路，包括第一竖向管路及横向连接管路，所述第一竖向管路的顶部与反应腔室内部相连通，所述横向连接管路的第一端与所述第一竖向管路的底部相连通，所述横向连接管路的第二端连通至真空泵，所述横向连接管路在接近所述第一端的底侧设有与外部相连通的开口；及
捕集阱，设置于所述横向连接管路的所述开口底部，所述捕集阱包括捕集阱主体，所述捕集阱主体内部具有一收纳槽，且所述收纳槽经由所述开口与所述排气管路内部相连通。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述横向连接管路的所述开口对准于所述第一竖直管路。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述排气管路还包括第二竖向管路，所述第二竖向管路位于所述横向连接管路与所述真空泵之间，所述第二竖向管路的顶部与所述横向连接管路的第二端相连通，所述第二竖向管路的底部与所述真空泵相连通。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述横向连接管路的长度方向与所述第一竖向管路的长度方向及所述第二竖向管路的长度方向相垂直。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述捕集阱主体的所述收纳槽的截面形状为倒梯形。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述真空系统还包括：
开关阀，位于所述开口与所述捕集阱之间，且固定于所述排气管路上，用以在打开时令所述收纳槽经由所述开口与所述排气管路内部相连通，且在关闭时令所述开口封闭，以使所述排气管路内部与外部密封隔离；及
固定装置，位于所述捕集阱主体上，用以结合至所述开关阀，使得所述捕集阱可拆卸连接至所述排气管路。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述捕集阱还包括冷却装置，结合于所述捕集阱主体，用以对所述收纳槽内部冷却降温。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述冷却装置包括：
冷却水管路，位于所述捕集阱主体内；
冷却水源；
进水管，其一端与所述冷却水源相连通，另一端与所述冷却水管路的一端相连通；及
出水管，其一端与所述冷却水管的另一端相连通，另一端与所述冷却水源相连通。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述冷却水管路沿所述捕集阱主体的周向分布，且自所述捕集阱主体的上部延伸至所述捕集阱主体的下部，所述冷却水管路自所述捕集阱主体的上部呈多匝环绕至所述捕集阱主体的下部，所述进水管与所述冷却水管路的上端相连通，所述出水管与所述冷却水管的下端相连通。
作为本发明的真空系统的一种优选方案，所述捕集阱主体的侧面设有与所述收纳槽相连通的透明观察窗口。
本发明还提供一种具有真空系统的半导体设备，所述具有真空系统的半导体设备包括：
反应腔室；
如上述任一方案中所述的真空系统，所述排气管路的所述第一竖向管路的顶部与所述反应腔室的内部相连通；及
尾气处理装置，与所述真空泵相连通，适于将所述真空泵从所述反应腔室内抽出的尾气进行处理。
本发明还提供一种捕集阱，包括捕集阱主体，所述捕集阱主体内部具有一收纳槽，且所述收纳槽经由开口与一真空系统的排气管路内部相连通，所述捕集阱还包括一结合于所述捕集阱主体的冷却装置，用以对所述收纳槽内部冷却降温，所述捕集阱主体的侧面设有与所述收纳槽相连通的透明观察窗口。
作为本发明的捕集阱的一种优选方案，所述捕集阱还包括一固定装置，位于所述捕集阱主体上，使得所述捕集阱可拆卸连接至所述排气管路。
如上所述，本发明的真空系统及具有真空系统的半导体设备，具有以下有益效果：
本发明的所述真空系统将所述排气管路设置为包括所述第一竖向管路及所述横向连接管路的结构，所述横向连接管路的底侧设有与外部相连通的开口，所述捕集阱的收纳槽经由所述开口与所述排气管路的内部相连通，所述捕集阱形成一个收集聚合物副产物的额外空间；当反应腔室内的聚合物副产物经由所述排气管路到达所述捕集阱处，在重力的作用下，所述聚合物副产物中的微粒会掉落至位于开口下方的捕集阱内而被收集，同时，气化的聚合物副产物进入所述捕集阱内而被收集，从而有效避免了聚合物副产物进入所述真空泵而导致所述真空泵故障，延长了所述真空泵的使用寿命；此外，由于聚合物副产物被及时收集，所述排气管路内沉积的聚合物副产物非常少，不会造成所述排气管路内压力的变化，更不会有聚合物副产物的微粒回流至反应腔室内造成晶圆污染、产品报废；
通过在捕集阱主体内设置冷却水管路，冷却水管路内的冷却水更有利于进入所述捕集阱的气化的聚合物副产物由气化冷凝成固态黏附于所述捕集阱的内壁上；
在所述捕集阱的侧壁设置透明观察窗口，可以通过所述透明观察窗口观察所述捕集阱内聚合物副产物的黏附状况，以确保在所述捕集阱需要更换时及时进行更换；
通过在所述捕集阱与所述开口之间设置所述开关阀及固定装置，所述固定装置将所述捕集阱与所述开关阀可拆卸连接，便于所述捕集阱的更换；在所述捕集阱进行更换时，所述开关阀可以通过自身的关闭将所述开口封闭，以将所述排气管路内部与外部密封隔离，可以实现在不停机的状况下更换所述捕集阱。
附图说明
图1显示为现有技术中的真空系统的结构示意图。
图2显示为图1中A区域的放大示意图。
图3至图5显示为本发明实施例一中提供的真空系统的结构示意图；其中，图5为图3及图4中B区域的放大示意图。
图6及图7显示为本发明实施例二中提供的具有真空系统的半导体设备的结构示意图。
组件标号说明
10 真空泵
101 转子
11 排气管路
12 微粒
20 真空泵
21 排气管路
211 第一竖向管路
212 横向连接管路
212A 横向连接管路的第一端
212B 横向连接管路的第二端
213 第二竖向管路
214 开口
22 捕集阱
221 捕集阱主体
222 收纳槽
23 冷却水管
24 冷却水源
25 进水管
26 出水管
27 透明观察窗口
271 观察通孔
272 透明窗口
28 开关阀
29 固定装置
30 微粒(微粒30没有出现说明书的图5叙述)
31 反应腔室
32 尾气处理装置
33 连接管路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图3至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图3及图5，本发明提供一种真空系统，所述真空系统包括：真空泵20；排气管路21，所述排气管路21包括第一竖向管路211及横向连接管路212，所述第一竖向管路211的顶部与反应腔室内部相连通，所述横向连接管路212的第一端212A与所述第一竖向管路211的底部相连通，所述横向连接管路212的第二端212B连通至所述真空泵20，所述横向连接管路212在接近所述横向连接管路212的第一端212A的底侧设有与外部相连通的开口214；捕集阱22，设置于所述横向连接管路212的所述开口214的底部，所述捕集阱22包括捕集阱主体221，所述捕集阱主体221内部具有一收纳槽222；所述收纳槽222经由所述开口214与所述排气管路21内部相连通。本发明的所述真空系统将所述排气管路21设置为包括所述第一竖向管路211及所述212横向连接管路的结构，所述横向连接管路212的底侧设有与外部相连通的开口214，所述捕集阱22的收纳槽222经由所述开口214与所述排气管路21的内部相连通，所述捕集阱22形成一个收集聚合物副产物的额外空间；当反应腔室内的聚合物副产物经由所述排气管路21到达所述捕集阱22处，在重力的作用下，所述聚合物副产物中的微粒会掉落至位于开口214下方的捕集阱22内而被收集，同时，气化的聚合物副产物进入所述捕集阱22内而被收集，从而有效避免了聚合物副产物进入所述真空泵20而导致所述真空泵20故障，延长了所述真空泵20的使用寿命；此外，由于聚合物副产物被及时收集，所述排气管路21内沉积的聚合物副产物非常少，不会造成所述排气管路21内压力的变化，更不会有聚合物副产物的微粒回流至反应腔室内造成晶圆污染、产品报废。
作为示例，所述横向连接管路212的所述开口214对准于所述第一竖直管路211。
需要说明的是，此处“对准”是指：所述开口214的中心轴位于所述第一竖直管路211中，包含所述开口214的中心轴与所述第一竖直管路211的中心轴可以不相重合的状态。
此处“接近”是指，所述开口214至所述横向连接管路212的第一端212A的距离，小于所述开口214至所述横向连接管路212的第二端212B的距离。
需要说明的是，当所述捕集阱22可以直接固定于所述排气管路21上，即所述捕集阱22可以直接固定于所述开口214外围的所述横向连接管路212上，此时需要确保所述捕集阱22将所述开口214完全封盖，以确保所述排气管路21与外界完全隔离。
作为示例，所述捕集阱主体221位于所述开口214的下方；所述开口214位于所述横向连接管路212与所述第一竖直管路211底部相连通一端的底侧。当反应腔室内的聚合物副产物经由所述排气管路21到达所述第一竖向管路211与所述横向连接管212路相连通的转弯处时，速度会明显降低，在重力的作用下，所述聚合物副产物中的微粒会掉落至位于开口214下方的捕集阱22内而被收集；同时，在所述第一竖向管路211与所述横向连接管212路相连通的转弯处，气流更偏向于所述第一竖向管路211外侧分布，将所述开口214设置于所述横向连接管路212与所述第一竖直管路211底部相连通一端的底侧会更有利于聚合物副产物的收集。
在另一示例中，如图4所示，所述排气管路21可以还包括第二竖向管路213，所述第二竖向管路213位于所述横向连接管路212与所述真空泵20之间，所述第二竖向管路213的顶部与所述横向连接管路212的第二端相连通，所述第二竖向管路213的底部与所述真空泵20相连通，即所述横向连接管路212经由所述第二竖向管路213与所述真空泵20相连通。
作为示例，所述第一竖向管路211、所述第二竖向管路212及所述横向连接管路213为一体结构，共同构成所述排气管路21。
所述横向连接管路212的长度方向与所述第一竖向管路211的长度方向及所述第二竖向管路213的长度方向相垂直。当然，在其他示例中，所述横向连接管管路212的长度方向也可以与所述第一竖向管路211的长度方向及所述第二竖向管路213的长度方向斜交，此时，优选地，所述横向连接管路212与所述第二竖向管路213顶部相连通的一端的高度高于所述横向连接管路212与所述第一竖向管路211底部相连通的一端的高度。
作为示例，所述捕集阱主体221的形状可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述捕集阱主体221截面的形状可以为但不仅限于倒梯形。同样，所述收纳槽222的形状也可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述收纳槽222截面的形状可以为但不仅限于倒梯形。
作为示例，请再参阅图3至图5，所述真空系统还包括：开关阀28，所述开关阀28位于所述开口214与所述捕集阱22之间，且固定于所述排气管路21上，所述开关阀28用以在打开时令所述收纳槽222经由所述开口214与所述排气管路21内部相连通，且在关闭时令所述开口214封闭，以使所述排气管路21内部与外部密封隔离；固定装置29，位于所述捕集阱主体221上，用以结合至所述开关阀28，使得所述捕集阱22可拆卸连接至所述排气管路21。通过在所述捕集阱22与所述开口214之间设置所述开关阀28及固定装置29，所述固定装置29将所述捕集阱22与所述开关阀28可拆卸连接，便于所述捕集阱22的更换；在所述捕集阱22进行更换时，所述开关阀28可以通过自身的关闭将所述开口214封闭，以将所述排气管路21内部与外部密封隔离，可以实现在不停机的状况下更换所述捕集阱22，即在所述捕集阱22需要更换时，只需要关闭所述开关阀28，由于所述开关阀28关闭时可以实现所述排气管路21内部与外部的密封隔离，此时不需要停机(即停止所述真空泵20及半导体设备工作)就可以更换所述捕集阱22，捕集阱22的更换不影响设备的正常工作，从而提高了工作效率。
作为示例，所述开关阀28可以为但不仅限于手动阀；所述固定装置29可以为但不仅限于固定夹。
作为示例，所述捕集阱还包括冷却装置，所述冷却装置结合于所述捕集阱主体221，用以对所述收纳槽内部冷却降温。
具体的，请继续参阅图5，所述冷却装置包括：冷却水管路23，所述冷却水管路23位于所述捕集阱主体221内；冷却水源24；进水管25，所述进水管25一端与所述冷却水源24相连通，另一端与所述冷却水管路23的一端相连通；出水管26，所述出水管26一端与所述冷却水管23的另一端相连通，另一端与所述冷却水源24相连通。所述冷却水源24提供冷却水，冷却水经由所述进水管25进入所述冷却水管路23，流经所述冷却水管路23之后经由所述出水管26流回至所述冷却水源24，构成循环冷却水回路。通过在所述捕集阱主体221内设置所述冷却水管路23，所述冷却水管路23内的冷却水更有利于进入所述捕集阱22的气化的聚合物副产物由气化冷凝成固态黏附于所述捕集阱22的内壁上，从而将所述聚合物副产物收集。
当然，在其他示例中，所述冷却水管路23也可以位于所述捕集阱主体221的外壁上；此时，在保证所述捕集阱主体221强度的前提下，优选为所述捕集阱主体221的厚度要足够薄，使得位于所述捕集阱主体221外侧的所述冷却水管路23可以有效地为所述收纳槽222内收集的聚合物副产物冷却。
作为示例，所述冷却水管路23沿所述捕集阱主体221的周向分布，且自所述捕集阱主体221的上部延伸至所述捕集阱主体221的下部。
在一示例中，如图5所示，所述冷却水管路23可以自所述捕集阱主体221的上部呈多匝环绕至所述捕集阱主体221的下部。当然，在其他示例中，所述冷却水管路23还可以呈其他形状铺满整个所述捕集阱主体221的侧壁，譬如，所述冷却水管路23的形状可以为蜂窝状、网格状等等。
作为示例，所述进水管25及所述出水管26与所述冷却水管路23连通的位置可以根据实际需要进行设定，即所述冷却水管路23的进水口及出水口的位置可以根据实际需要进行设定；优选地，本实施例中，所述进水管25与所述冷却水管路23的上端相连通，所述出水管26与所述冷却水管23的下端相连通，即所述冷却水管路23的进水口位于上端，出水口位于下端。
作为示例，所述冷却水源24可以为工艺冷却水系统(PCW)，所述冷却水源24提供的冷却水的温度可以根据实际需要进行设定，在一示例中，所述冷却水源24提供的冷却水的温度可以为20℃～25℃；当然，在其他示例中，所述冷却水源24提供的冷却水的温度还可以为更低或更高的温度，此处不做具体限定。
作为示例，所述捕集阱主体221的侧面设有与所述收纳槽222相连通的透明观察窗口27。通过在所述捕集阱主题221的侧壁设置所述透明观察窗口27，可以通过所述透明观察窗口27实时观察所述捕集阱22内聚合物副产物的黏附状况，以确保在所述捕集阱22需要更换时及时进行更换。
作为示例，所述透明观察窗口27可以包括设置在所述捕集阱主体221侧壁上内外贯通的观察通孔271及覆盖于所述观察通孔271外侧的透明窗口272。
作为示例，所述观察通孔271的长度方向(即图5中由所述收纳槽222至所述透明窗口272的方向)可以根据实际需要进行设定，所述观察通孔271的长度方向可以与所述捕集阱主体221的底面相平行，也可以与所述捕集阱主体221的底面相斜交；当所述观察通孔271的长度方向与所述捕集阱主体221的底面相斜交时，可以为所述观察通孔271与所述透明窗口272相接触的一端位于所述观察通孔271另一端的斜上方(如图5中所示)，也可以为所述观察通孔271与所述透明窗口272相接触的一端位于所述观察通孔271另一端的斜下方。
作为示例，所述透明窗口272的材料可以根据实际需要进行设定，可以为透明玻璃、透明陶瓷、石英等等，优选地，本实施例中，所述透明窗口272的材料可以为石英。所述透明窗口272的尺寸与所述观察通孔271的尺寸相匹配，以确保所述透明窗口272可以完全覆盖所述观察通孔271；在一示例中，所述透明窗口272的尺寸可以为但不仅限于2英寸。
实施例二
请结合图6及图7，本实施例还提供一种具有真空系统的半导体设备，所述具有真空系统的半导体设备包括：反应腔室31；如实施例一中所述的真空系统，所述真空系统中的排气管路21的第一竖向管路211的顶部与所述反应腔室31的内部相连通。其中，图6中的所述真空系统中，所述排气管路21包括所述第一竖向管路211及所述横向连接管路212；所述第一竖向管路211的顶部与反应腔室31内部相连通；所述横向连接管路212的一端与所述第一竖向管路211的底部相连通，另一端与所述真空泵20相连通；图7中的所述真空系统中，所述排气管路21包括第一竖向管路211、横向连接管路212及第二竖向管路213；所述第一竖向管路211的顶部与反应腔室31内部相连通；所述横向连接管路212的一端与所述第一竖向管路211的底部相连通，另一端与所述第二竖向管路213的顶部相连通；所述第二竖向管路213的底部与所述真空泵20相连通。所述真空系统的其他具体结构请参阅实施例一，此处不再累述。
作为示例，所述具有真空系统的半导体设备还包括尾气处理装置32，所述尾气处理装置32与所述真空泵20相连通，适于将所述真空泵20从所述反应腔室31内抽出的尾气进行处理。具体的，所述尾气处理装置32经由连接管路33与所述真空泵20相连通，更为具体的，所述尾气处理装置32经由所述连接管路33与所述真空泵20的排气口相连通。
实施例三
请继续参阅图5，本发明还提供一种捕集阱22，所述捕集阱22包括捕集阱主体221，所述捕集阱主体221内部具有一收纳槽222，且所述收纳槽222经由开口214与一真空系统的排气管路21内部相连通，所述捕集阱22还包括一结合于所述捕集阱主体221的冷却装置，用以对所述收纳槽222内部冷却降温。
所述冷却装置包括：冷却水管路23，所述冷却水管路23位于所述捕集阱主体221内；冷却水源24；进水管25，所述进水管25一端与所述冷却水源24相连通，另一端与所述冷却水管路23的一端相连通；出水管26，所述出水管26一端与所述冷却水管23的另一端相连通，另一端与所述冷却水源24相连通。所述冷却水源24提供冷却水，冷却水经由所述进水管25进入所述冷却水管路23，流经所述冷却水管路23之后经由所述出水管26流回至所述冷却水源24，构成循环冷却水回路。通过在所述捕集阱主体221内设置所述冷却水管路23，所述冷却水管路23内的冷却水更有利于进入所述捕集阱22的气化的聚合物副产物由气化冷凝成固态黏附于所述捕集阱22的内壁上，从而将所述聚合物副产物收集。
当然，在其他示例中，所述冷却水管路23也可以位于所述捕集阱主体221的外壁上；此时，在保证所述捕集阱主体221强度的前提下，优选为所述捕集阱主体221的厚度要足够薄，使得位于所述捕集阱主体221外侧的所述冷却水管路23可以有效地为所述收纳槽222内收集的聚合物副产物冷却。
作为示例，所述冷却水管路23沿所述捕集阱主体221的周向分布，且自所述捕集阱主体221的上部延伸至所述捕集阱主体221的下部。
在一示例中，如图5所示，所述冷却水管路23可以自所述捕集阱主体221的上部呈多匝环绕至所述捕集阱主体221的下部。当然，在其他示例中，所述冷却水管路23还可以呈其他形状铺满整个所述捕集阱主体221的侧壁，譬如，所述冷却水管路23的形状可以为蜂窝状、网格状等等。
作为示例，所述进水管25及所述出水管26与所述冷却水管路23连通的位置可以根据实际需要进行设定，即所述冷却水管路23的进水口及出水口的位置可以根据实际需要进行设定；优选地，本实施例中，所述进水管25与所述冷却水管路23的上端相连通，所述出水管26与所述冷却水管23的下端相连通，即所述冷却水管路23的进水口位于上端，出水口位于下端。
作为示例，所述冷却水源24可以为工艺冷却水系统(PCW)，所述冷却水源24提供的冷却水的温度可以根据实际需要进行设定，在一示例中，所述冷却水源24提供的冷却水的温度可以为20℃～25℃；当然，在其他示例中，所述冷却水源24提供的冷却水的温度还可以为更低或更高的温度，此处不做具体限定。
作为示例，所述捕集阱主体221的侧面设有与所述收纳槽222相连通的透明观察窗口27。通过在所述捕集阱主题221的侧壁设置所述透明观察窗口27，可以通过所述透明观察窗口27实时观察所述捕集阱22内聚合物副产物的黏附状况，以确保在所述捕集阱22需要更换时及时进行更换。
作为示例，所述透明观察窗口27可以包括设置在所述捕集阱主体221侧壁上内外贯通的观察通孔271及覆盖于所述观察通孔271外侧的透明窗口272。
作为示例，所述观察通孔271的长度方向(即图5中由所述收纳槽222至所述透明窗口272的方向)可以根据实际需要进行设定，所述观察通孔271的长度方向可以与所述捕集阱主体221的底面相平行，也可以与所述捕集阱主体221的底面相斜交；当所述观察通孔271的长度方向与所述捕集阱主体221的底面相斜交时，可以为所述观察通孔271与所述透明窗口272相接触的一端位于所述观察通孔271另一端的斜上方(如图5中所示)，也可以为所述观察通孔271与所述透明窗口272相接触的一端位于所述观察通孔271另一端的斜下方。
作为示例，所述透明窗口272的材料可以根据实际需要进行设定，可以为透明玻璃、透明陶瓷、石英等等，优选地，本实施例中，所述透明窗口272的材料可以为石英。所述透明窗口272的尺寸与所述观察通孔271的尺寸相匹配，以确保所述透明窗口272可以完全覆盖所述观察通孔271；在一示例中，所述透明窗口272的尺寸可以为但不仅限于2英寸。
作为示例，所述捕集阱22还包括一固定装置9，所述固定装置29位于所述捕集阱主体221上，使得所述捕集阱22可拆卸连接至所述排气管路21，具体的，所述固定装置29经由一开关阀28使得所述捕集阱22可拆卸连接至所述排气管路21。通过在所述捕集阱22与所述开口214之间设置固定装置29，所述固定装置29将所述捕集阱22与所述排气管路21可拆卸连接，便于所述捕集阱22的更换。
综上所述，本发明提供一种真空系统及具有真空系统的半导体设备，所述真空系统包括：真空泵；排气管路，包括第一竖向管路及横向连接管路，所述第一竖向管路的顶部与反应腔室内部相连通，所述横向连接管路的第一端与所述第一竖向管路的底部相连通，所述横向连接管路的第二端连通至真空泵，所述横向连接管路在接近所述第一端的底侧设有与外部相连通的开口；及捕集阱，设置于所述横向连接管路的所述开口底部，所述捕集阱包括捕集阱主体，所述捕集阱主体内部具有一收纳槽，且所述收纳槽经由所述开口与所述排气管路内部相连通。本发明的所述真空系统将所述排气管路设置为包括所述第一竖向管路及所述横向连接管路的结构，所述横向连接管路的底侧设有与外部相连通的开口，所述捕集阱的收纳槽经由所述开口与所述排气管路的内部相连通，所述捕集阱形成一个收集聚合物副产物的额外空间；当反应腔室内的聚合物副产物经由所述排气管路到达所述捕集阱处，在重力的作用下，所述聚合物副产物中的微粒会掉落至位于开口下方的捕集阱内而被收集，同时，气化的聚合物副产物进入所述捕集阱内而被收集，从而有效避免了聚合物副产物进入所述真空泵而导致所述真空泵故障，延长了所述真空泵的使用寿命；此外，由于聚合物副产物被及时收集，所述排气管路内沉积的聚合物副产物非常少，不会造成所述排气管路内压力的变化，更不会有聚合物副产物的微粒回流至反应腔室内造成晶圆污染、产品报废；通过在捕集阱主体内设置冷却水管路，冷却水管路内的冷却水更有利于进入所述捕集阱的气化的聚合物副产物由气化冷凝成固态黏附于所述捕集阱的内壁上；在所述捕集阱的侧壁设置透明观察窗口，可以通过所述透明观察窗口观察所述捕集阱内聚合物副产物的黏附状况，以确保在所述捕集阱需要更换时及时进行更换；通过在所述捕集阱与所述开口之间设置所述开关阀及固定装置，所述固定装置将所述捕集阱与所述开关阀可拆卸连接，便于所述捕集阱的更换；在所述捕集阱进行更换时，所述开关阀可以通过自身的关闭将所述开口封闭，以将所述排气管路内部与外部密封隔离，可以实现在不停机的状况下更换所述捕集阱。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种真空系统，其特征在于，所述真空系统包括：
真空泵；
排气管路，包括第一竖向管路及横向连接管路，所述第一竖向管路的顶部与反应腔室内部相连通，所述横向连接管路的第一端与所述第一竖向管路的底部相连通，所述横向连接管路的第二端连通至所述真空泵，所述横向连接管路在接近所述第一端的底侧设有与外部相连通的开口；及
捕集阱，设置于所述横向连接管路的所述开口底部，所述捕集阱包括捕集阱主体，所述捕集阱主体内部具有一收纳槽，且所述收纳槽经由所述开口与所述排气管路内部相连通。
2.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于：所述横向连接管路的所述开口对准于所述第一竖直管路。
3.根据权利要求2所述的真空系统，其特征在于：所述排气管路还包括第二竖向管路，所述第二竖向管路位于所述横向连接管路与所述真空泵之间，所述第二竖向管路的顶部与所述横向连接管路的第二端相连通，所述第二竖向管路的底部与所述真空泵相连通。
4.根据权利要求3所述的真空系统，其特征在于：所述横向连接管路的长度方向与所述第一竖向管路的长度方向及所述第二竖向管路的长度方向相垂直。
5.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于：所述捕集阱主体的所述收纳槽的截面形状为倒梯形。
6.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于：所述真空系统还包括：
开关阀，位于所述开口与所述捕集阱之间，且固定于所述排气管路上，用以在打开时令所述收纳槽经由所述开口与所述排气管路内部相连通，且在关闭时令所述开口封闭，以使所述排气管路内部与外部密封隔离；及
固定装置，位于所述捕集阱主体上，用以结合至所述开关阀，使得所述捕集阱可拆卸连接至所述排气管路。
7.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于：所述捕集阱还包括冷却装置，结合于所述捕集阱主体，用以对所述收纳槽内部冷却降温。
8.根据权利要求7所述的真空系统，其特征在于：所述冷却装置包括：
冷却水管路，位于所述捕集阱主体内；
冷却水源；
进水管，其一端与所述冷却水源相连通，另一端与所述冷却水管路的一端相连通；及
出水管，其一端与所述冷却水管的另一端相连通，另一端与所述冷却水源相连通。
9.根据权利要求8所述的真空系统，其特征在于：所述冷却水管路沿所述捕集阱主体的周向分布，且自所述捕集阱主体的上部延伸至所述捕集阱主体的下部，所述冷却水管路自所述捕集阱主体的上部呈多匝环绕至所述捕集阱主体的下部，所述进水管与所述冷却水管路的上端相连通，所述出水管与所述冷却水管的下端相连通。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的真空系统，其特征在于：所述捕集阱主体的侧面设有与所述收纳槽相连通的透明观察窗口。
11.一种具有真空系统的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备包括：
反应腔室；
如权利要求1所述的真空系统，所述排气管路的所述第一竖向管路的顶部与所述反应腔室的内部相连通；及
尾气处理装置，与所述真空泵相连通，适于将所述真空泵从所述反应腔室内抽出的尾气进行处理。
12.一种捕集阱，其特征在于，包括捕集阱主体，所述捕集阱主体内部具有一收纳槽，且所述收纳槽经由开口与一真空系统的排气管路内部相连通，所述捕集阱还包括一结合于所述捕集阱主体的冷却装置，用以对所述收纳槽内部冷却降温，所述捕集阱主体的侧面设有与所述收纳槽相连通的透明观察窗口。
13.根据权利要求12所述的捕集阱，其特征在于：所述捕集阱还包括一固定装置，位于所述捕集阱主体上，使得所述捕集阱可拆卸连接至所述排气管路。
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