CN110581086A - 用于捕获半导体制造设备的粉末的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于捕获半导体制造设备的粉末的装置可以包括第一捕获单元、第二捕获单元、连接管道和空气脉动单元。第一捕获单元可以首要地捕获从处理室排出的废气中的粉末。第二捕获单元可以辅助地捕获废气中的粉末。连接管道可以连接在第一捕获单元与第二捕获单元之间，以将第一捕获单元中的废气传送到第二捕获单元。空气脉动单元可以连接到连接管道，以去除连接管道中剩余的粉末。第一捕获单元和第二捕获单元中的任一个可以包括防止粉末逆流结构。防止粉末逆流结构可以包括至少一个捕捉翼，所述捕捉翼沿第一捕获单元或第二捕获单元的延伸方向布置。

Description

用于捕获半导体制造设备的粉末的装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月7日向韩国知识产权局提交的第10-2018-0065440号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

各个实施例总体上可以涉及半导体制造设备，更具体地，涉及用于捕获半导体制造设备的粉末的装置。

背景技术

一般来说，半导体器件可以在处理室中通过多个工艺来制造。在可能执行的工艺期间，在处理室中可以产生包括点火气体、腐蚀性物质、有毒物质等的废气。废气可以通过真空泵从处理室排出。

废气可以被空气或温度固化，以沉积粉末。在处理室中的废气的粉末可能导致真空泵的故障，减少真空泵的寿命。特别地，故障的真空泵可能导致废气的逆流，污染处理室。

发明内容

在本公开的示例性实施例中，一种用于捕获半导体制造设备的粉末的装置可以包括第一捕获单元、第二捕获单元、连接管道和空气脉动单元。所述第一捕获单元可以首要地捕获从处理室排出的废气中的粉末。所述第二捕获单元可以辅助地捕获所述废气中的粉末。所述连接管道可以连接在所述第一捕获单元与所述第二捕获单元之间，以将所述第一捕获单元中的废气传送到所述第二捕获单元。所述空气脉动单元可以连接到所述连接管道，以去除所述连接管道中剩余的粉末。所述第一捕获单元和所述第二捕获单元中的任一个可以包括防止粉末逆流结构。所述防止粉末逆流结构可以包括至少一个捕捉翼，所述捕捉翼沿所述第一捕获单元或所述第二捕获单元的延伸方向布置。

在本公开的示例性实施例中，一种用于捕获半导体制造设备的粉末的装置可以包括第一捕获单元、第二捕获单元、连接管道和空气脉动单元。所述第一捕获单元可以首要地捕获从处理室排出的废气中的粉末。所述第二捕获单元可以辅助地捕获所述废气中的粉末。所述连接管道可以连接在所述第一捕获单元与所述第二捕获单元之间，以将所述第一捕获单元中的所述废气传送到所述第二捕获单元。所述空气脉动单元可以连接到所述连接管道，以去除所述连接管道中剩余的粉末。所述第一捕获单元可以包括防止粉末逆流结构。所述防止粉末逆流结构可以包括沿所述第一捕获单元的延伸方向布置的多个捕捉翼。所述第二捕获单元可以包括漏斗形状的捕捉盒，所述捕捉盒具有沿向下方向逐渐减小的内径。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中将更清楚地理解本公开的主旨的以上和其他方面、特征和优点，其中：

图1是示出根据示例性实施例的半导体制造设备的截面图；

图2是示出根据示例性实施例的用于捕获粉末的装置的前视图；

图3是示出图2中的装置的平面图；

图4是沿图3的线III-III’截取的截面图；

图5是沿图2的线V-V’截取的截面图；

图6是示出根据示例性实施例的用于捕获粉末的装置的前视图；

图7是沿图6的线VI-VI’截取的截面图；以及

图8是沿图6的线VII-VII’截取的截面图。

具体实施方式

下文将参考附图更详细地描述本发明的各个实施例。附图是各个实施例(和中间结构)的示意图。这样，可以预料作为例如制造技术和/或公差的结果的图示的配置和形状的变化。因此，所描述的实施例不应被解释为限于本文所示的特定配置和形状，而是可以包括不脱离所附权利要求中限定的本发明的主旨和范围的配置和形状中的偏差。

本文参考本发明的理想化实施例的横截面和/或平面图来描述本发明。然而，本发明的实施例不应被解释为限制本发明的概念。虽然将示出和描述本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的原理和主旨的情况下，可以在这些实施例中进行改变。

图1是示出根据示例性实施例的半导体制造设备的截面图。

参见图1，这个示例性实施例的半导体制造设备10可以包括处理室20、真空泵40和用于捕获粉末的装置100。

处理室20可以被配置为接收衬底W。衬托器21可以布置在处理室20中。衬底W可以放置在衬托器21上。在处理衬底W的工艺中，衬托器21可以稳定地支撑衬底W。衬托器21可以包括加热器。加热器可以布置在衬托器21中。替代地，加热器可以布置在衬托器21的下表面上。因此，衬托器21可以起到温度控制器的作用。处理室20可以包括用于阻挡空气进入处理室20中的室壁23。室壁23可以包括底表面23a、外壁23b和上板23c。

气体喷嘴25可以布置在处理室20的上板23c处，以向处理室20中注入至少一种处理气体。

真空泵40可以通过排气管线L连接到处理室20的底表面。真空泵40可以起到控制处理室20的内压力的作用。

捕获装置100可以布置在处理室20与真空泵40之间。阀门V1和V2可以布置在捕获装置100与处理室20之间，并且在捕获装置100与真空泵40之间。

图2是示出根据示例性实施例的用于捕获粉末的装置的前视图，图3是示出图2中的装置的平面图，图4是沿图3的线III-III’截取的截面图，以及图5是沿图2的线V-V’截取的截面图。

参见图2至图5，捕获装置100可以包括主体110和空气脉动单元190。

主体110可以包括第一捕获单元120、第二捕获单元140以及连接在第一捕获单元120与第二捕获单元140之间的连接管道160。从处理室20排出的废气可以被引入到第一捕获单元120中。第一捕获单元120可以主要地捕获废气中的粉末。然后废气可以通过连接管道160传输到第二捕获单元140。第二捕获单元140可以次要地捕获废气中的粉末。

第一捕获单元120可以包括第一壳体121、进气管道125和第一防止粉末逆流结构128。废气可以通过进气管道125引入到第一壳体121中。进气管道125可以是排气管线L的一部分。第一防止粉末逆流结构128可以布置在第一壳体121中。

第一壳体121可以具有圆柱形状。第一壳体121可以包括底板121a、上板121b和侧壁121c。上板121b可以定位在底板121a的上方。侧壁121c可以连接在底板121a与上板121b的边缘之间。

进气管道125可以固定到第一壳体121的上板121b。第一防止粉末逆流结构128可以安装在侧壁121c处。排气孔122a和粉末排出口122b可以布置在第一壳体121的侧壁121c处。排气孔122a可以定位在第一防止粉末逆流结构128的上方。粉末排出口122b可以定位在第一防止粉末逆流结构128下面邻近底板121a。

第一壳体121中的气体可以通过排气孔122a和连接管道160排出到第二捕获单元140。可以选择性地打开粉末排出口122b。当可能需要排出粉末时，可以打开粉末排出口122b。第一壳体121可以包括上部壳体123和与上部壳体123以可拆卸的方式组合的下部壳体124。排气孔122a可以形成在上部壳体123处。粉末排出口122b可以形成在下部壳体124处。

进气管道125可以通过第一壳体121的上板121b朝向底板121a向下延伸。废气可以通过进气管道125引入到第一壳体121中。进气管道125可以向下排出第一壳体121中的废气。用于限定进气管道125的排出形状的第一下端125a可以是向下取向的。第一下端125a可以布置在排气孔122a与第一防止粉末逆流结构128之间。

第一防止粉末逆流结构128可以安装在第一壳体121的下部壳体124处。第一防止粉末逆流结构128可以包括多个捕捉翼129a、129b和129c。在示例性实施例中，捕捉翼129a、129b和129c可以是竖直布置的三个翼。替代地，捕捉翼可以包括两个或至少四个翼。

捕捉翼129a、129b和129c中的每一个可以具有从第一壳体121的侧壁121c向内突出的钩形。孔1291a、1291b和1291c可以形成在捕捉翼129a、129b和129c中的每一个中。捕捉翼129a、129b和129c中的每一个可以具有朝向第一壳体121的中心部分向下倾斜的形状。因此，孔1291a、1291b和1291c可以具有逐渐减小的直径。即，上部捕捉翼129a的孔1291a的直径可以大于中间捕捉翼129b的孔1291b的直径。中间捕捉翼129b的孔1291b的直径可以大于下部捕捉翼129c的孔1291c的直径。由第一捕获单元120捕获的粉末不可以通过捕捉翼129a、129b和129c流向处理室20。

第二捕获单元140可以次要地捕获通过连接管道160从第一捕获单元120引入的废气中的粉末。第二捕获单元140可以包括第二壳体141、排气管道145和第二防止粉末逆流结构148。第二捕获单元140可以具有与第一捕获单元120的那些结构基本上相同的结构。

第二壳体141可以具有圆柱形状。第二壳体141可以包括底板141a、上板141b和侧壁141c。上板141b可以定位在底板141a的上方。侧壁141c可以连接在底板141a与上板141b的边缘之间。

排气管道145可以固定到第二壳体141的上板141b。第二防止粉末逆流结构148可以安装在侧壁141c处。进气孔142a和粉末排出口142b可以布置在第二壳体141的侧壁141c处。进气孔142a可以定位在第二防止粉末逆流结构148的上方。粉末排出口142b可以定位在第二防止粉末逆流结构148下面邻近底板141a。

通过进气孔142从第一捕获单元120排出的废气可以通过连接管道160引入到第二壳体141中。可以选择性地打开粉末排出口142b。当可能需要排出粉末时，可以打开粉末排出口142b。第二壳体141可以包括上部壳体143和与上部壳体143以可拆卸的方式组合的下部壳体144。进气孔142a可以形成在上部壳体143处。粉末排出口142b可以形成在下部壳体144处。

排气管道145可以通过第二壳体141的上板141b朝向底板141a向下延伸。废气可以通过排气管道145从第二壳体141排出。排气管道145可以是排气管线L的一部分。用于限定排气管道145的进气形状的第二下端145a可以是向下取向的。第二下端145a可以布置在进气孔142a与第二防止粉末逆流结构148之间。

第二防止粉末逆流结构148可以安装在第二壳体141的下部壳体144处。第二防止粉末逆流结构148可以包括多个捕捉翼149a、149b和149c。在示例性实施例中，第二防止粉末逆流结构148可以具有与第一防止粉末逆流结构128的结构基本上相同的结构。

连接管道160可以配置为将第一捕获单元120的第一壳体121处的排气孔122a与第二捕获单元140的第二壳体141处的进气孔142a连接。从第一捕获单元120排出的废气可以通过连接管道160引入到第二捕获单元140中。空气脉动口161可以布置在连接管道160中，以使空气脉动。

空气脉动单元190可以通过空气脉动管道161将空气注入到连接管道160中，以去除连接管道160中剩余的粉末。空气可以具有大约100psi至大约200psi的压力。空气脉动单元190可以包括空气罐191、空气管线194和阀门196。空气罐191可以配置为储存空气。空气管线194可以连接在空气罐191与空气脉动口161之间，以将空气罐191中的空气供应给连接管道160。阀门196可以安装在空气管线194上，以控制空气的供应。空气脉动单元190可以将空气注入到连接管道160中，以去除连接管道160中的粉末。在修复空气脉动单元190期间，可以打开阀门196，以去除空气管线194中的粉末。

在下文中，可以详细地说明捕获装置100的操作。

处理室20中的废气可以通过真空泵40从处理室排出。排出的废气可以引入到捕获装置100中。即，废气可以通过进气管道125引入到捕获装置100中。废气可以通过排气管道145从捕获装置100排出。通过进气管道125引入的废气可以向下流动。然后，废气可以通过进气管道125与第一壳体121的侧壁121c之间的空间S1上升。废气可以通过排气孔122a排出。在废气的运动中，废气中的粉末可以下降并储存在第一防止粉末逆流结构128下面的空间S2中。第一防止粉末逆流结构128可以抑制粉末的上升，以防止粉末的逆流。

通过排气孔122a从第一捕获单元120排出的废气可以通过连接管道160和第二捕获单元140的进气孔142a引入到第二壳体141中。空气脉动单元190可以向连接管道160中的粉末提供脉动，以分离连接管道160内表面上的粉末。因此，连接管道160中的粉末可以与废气一起引入到第二壳体141中。

通过进气孔142a引入到第二壳体141中的废气可以下降。然后，废气可以通过排气管道145排出。在废气的运动中，废气中的粉末可以下降并储存在第二防止粉末逆流结构148下面的空间S3中。第二防止粉末逆流结构148可以抑制粉末的上升，以防止粉末的逆流。

根据示例性实施例，第一防止粉末逆流结构128和第二防止粉末逆流结构148可以包括漏斗形状的捕捉翼129a～129c和149a～149c。因此，废气中的粉末可以通过捕捉翼容易地下降。相反，废气中的粉末不能通过具有向下倾斜形状的捕捉翼容易地上升。结果，粉末不能逆流进入到处理室20中。

图6是示出根据示例性实施例用于捕获粉末的装置的前视图，图7是沿图6的线VI-VI’截取的截面图，以及图8是沿图6的线VII-VII’截取的截面图。

参见图6至图8，捕获装置200可以包括主体210和与主体210连接的空气脉动单元190。

主体210可以包括第一捕获单元120、第二捕获单元240以及连接在第一捕获单元120与第二捕获单元240之间的连接管道260。从处理室20排出的废气可以通过排气管线L引入到第一捕获单元120中。第一捕获单元120可以主要地捕获废气中的粉末。然后，废气可以通过连接管道260传输到第二捕获单元240。第二捕获单元240可以次要地捕获废气中的粉末。然后，废气可以通过真空泵40排出。

在示例性实施例中，第一捕获单元120可以具有与图2至图5中的第一捕获单元120的那些配置基本上相同的配置。因此，为了简洁起见，本文可以省略关于第一捕获单元120的任何进一步说明。

第一捕获单元120中的废气可以通过连接管道260引入到第二捕获单元240中。第二捕获单元240可以使用离心力次要地捕获废气中的粉末。第二捕获单元240可以包括第二壳体241、用于排出废气的排气管道245以及布置在第二壳体241中的捕捉盒248。

第二壳体241可以包括底板241a、上板241b和侧壁241c。上板241b可以定位在底板241a的上方。侧壁241c可以连接在底板241a与上板241b的边缘之间。第二壳体241可以具有圆柱形内部空间。

排气管道245可以固定到第二壳体241的上板241b。捕捉盒248可以安装在侧壁241c处。进气孔242a和粉末排出口242b可以布置在第二壳体241的侧壁241c处。进气孔242a可以定位在捕捉盒248的上方。粉末排出口242b可以定位在捕捉盒248下面邻近底板241a。

从第一捕获单元120通过进气孔242a排出的废气可以通过连接管道260引入到第二壳体241中。通过第二壳体241的漏斗形捕捉盒248的结构特性，废气可以在圆柱形内部空间中旋转并下降。可以选择性地打开粉末排出口242b。当可能需要排出粉末时，可以打开粉末排出口242b。第二壳体241可以包括上部壳体243和与上部壳体243以可拆卸的方式组合的下部壳体244。进气孔242a可以形成在上部壳体243处。粉末排出口242b可以形成在下部壳体244处。

排气管道245可以通过第二壳体241的上板241b朝向底板241a向下延伸。排气管道245可以定位在第二壳体241的中心轴线X上。废气可以通过排气管道245从第二壳体241排出。用于限定排气管道245的进气形状的第二下端245a可以是向下取向的。第二下端245a可以布置在进气孔242a与捕捉盒248之间。

捕捉盒248可以安装在第二壳体241中的下部壳体244处。捕捉盒248可以具有漏斗形状，所述漏斗形状具有沿向下方向逐渐减小的直径。捕捉盒248可以具有定位在排气管道245的中心轴线X上的孔249。孔249可以具有比邻近排气管道245的捕捉盒248的入口的直径小的直径。另外，捕捉盒248可以具有以大约20°至大约70°的角度向第二壳体241的侧壁倾斜的侧表面。在示例性实施例中，捕获装置可以包括单个捕捉盒248。替代地，捕获装置可以包括多个捕捉盒248。例如，捕捉盒248可以与下部壳体244的外表面一体地形成。因此，捕捉盒248可以捕获由于粉末的重量而自由下落的粉末。另外，当去除粉末时，可能不需要将捕捉盒248从捕获装置200拆卸下来。

连接管道260可以配置为将第一捕获单元120的第一壳体121处的排气孔122a与第二捕获单元240的第二壳体241处的进气孔242a连接。进气孔242a与连接管道260之间的延伸线Y可以与第二壳体241的中心轴线X间隔开，使得通过第二壳体241的进气孔242a引入到第二捕获单元240中的废气可以旋转并下降。例如，连接管道可以配置为不通过最短距离连接第一壳体121和第二壳体241。即，因为可以穿过双管道第一捕获单元120和双管道第二捕获单元240的废气可以朝向第二捕获单元240的底表面移动，所以废气可以随着旋转力下降。

连接管道260可以具有用于使空气脉动的空气脉动口261。空气脉动单元190可以通过空气脉动管道261将空气注入到连接管道260中，以去除连接管道260中剩余的粉末。

在下文中，可以详细地说明捕获装置200的操作。

处理室20中的废气可以通过真空泵40从处理室排出。排出的废气可以引入到捕获装置200中。即，废气可以通过进气管道225引入到捕获装置200中。废气可以通过排气管道245从捕获装置200排出。通过进气管道225引入的废气可以向下流动。然后，废气可以通过进气管道125与第一壳体121的侧壁121c之间的空间上升。废气可以通过排气孔122a排出。在废气的运动中，废气中的粉末可以下降并储存在第一防止粉末逆流结构128下面的空间中。第一防止粉末逆流结构128可以抑制粉末的上升，以防止粉末的逆流。

从第一捕获单元120通过排气孔122a排出的废气可以通过连接管道260和第二捕获单元240的进气孔242a引入到第二壳体241中。然后，废气可以在排气管道245与第二壳体241的侧壁241c之间的空间中旋转并下降。废气可以通过排气管道245排出。废气中的粉末可以通过离心力累积在侧壁241c上。然后，粉末可以下降并收集在捕捉盒248的下部空间S3中。

根据示例性实施例，连接管道260和捕捉盒248可以安装在捕获单元的至少一个区域处，以为粉末提供离心力，使得可以容易地去除捕获单元的侧壁上的粉末。

本发明的上述实施例旨在说明而不是限制本发明。各种替代和等同物都是可能的。本发明不限定于本文所描述的实施例。本发明也不局限于任何特定类型的半导体器件。鉴于本公开，其他添加、减去或修改是显而易见的，并且旨在落入所附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种用于捕获半导体制造设备中的粉末的装置，所述装置布置在处理室与真空泵之间，以捕获从所述处理室排出的废气中的粉末，所述装置包括：

第一捕获单元，所述第一捕获单元首要地用于捕获所述废气中的粉末；

第二捕获单元，所述第二捕获单元接收来自所述第一捕获单元的所述废气，以辅助地捕获所述废气中的粉末；

连接管道，所述连接管道连接在所述第一捕获单元与所述第二捕获单元之间；以及

空气脉动单元，所述空气脉动单元与所述连接管道连接，以去除所述连接管道中的粉末，

其中，所述第一捕获单元和第二捕获单元中的任一个包括防止粉末逆流结构，所述防止粉末逆流结构包括沿所述第一捕获单元或所述第二捕获单元的延伸方向布置的至少一个捕捉翼。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述捕捉翼具有从所述第一捕获单元或所述第二捕获单元的侧壁朝向所述第一捕获单元或所述第二捕获单元的中心部分突出的漏斗形状。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述捕捉翼包括布置在所述第一捕获单元或所述第二捕获单元处的多个翼，

所述捕捉翼包括通过其中心部分形成的孔，并且所述孔具有沿向下方向逐渐减小的直径。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一捕获单元包括：

第一壳体，所述第一壳体具有内部空间；以及

进气管道，所述进气管道用于将所述废气引入到所述第一壳体的内部空间中，

其中，所述进气管道定位在所述第一捕获单元的防止粉末逆流结构的上方。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述第二捕获单元包括：

第二壳体，所述第二壳体具有内部空间；以及

排气管道，所述排气管道用于将所述废气从所述第二壳体的内部空间排出到所述真空泵，

其中，所述排气管道定位在所述第二捕获单元的防止粉末逆流结构的上方。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述连接管道连接在所述第一壳体与所述第二壳体之间。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述空气脉动单元包括：

空气罐，所述空气罐用于储存具有高压力的空气；

空气脉动口，所述空气脉动口布置在所述连接管道处；

空气管线，所述空气管线连接在所述空气罐与所述空气脉动口之间，以将空气从所述空气罐传送到所述空气脉动口；以及

阀门，所述阀门安装在所述空气管线处，以控制空气的供应。

8.一种用于捕获半导体制造设备中的粉末的装置，所述装置布置在处理室与真空泵之间，以捕获从所述处理室排出的废气中的粉末，所述装置包括：

第一捕获单元，所述第一捕获单元首要地用于捕获所述废气中的粉末；

第二捕获单元，所述第二捕获单元接收来自所述第一捕获单元的所述废气，以辅助地捕获所述废气中的粉末；

连接管道，所述连接管道连接在所述第一捕获单元与所述第二捕获单元之间；以及

空气脉动单元，所述空气脉动单元与所述连接管道连接，以去除所述连接管道中的粉末，

其中，所述第一捕获单元包括防止粉末逆流结构，所述防止粉末逆流结构包括沿所述第一捕获单元的延伸方向布置的多个捕捉翼，并且

其中，所述第二捕获单元包括捕捉盒，所述捕捉盒具有漏斗形状，所述漏斗形状具有沿向下方向逐渐减小的直径。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述连接管道具有与所述第二捕获单元的中心轴线基本上垂直的中心轴线，并且所述连接管道位于所述第二捕获单元不与所述连接管道相交的位置处，以为所述第二捕获单元中的所述废气提供旋转力和下降力。

10.如权利要求9所述的装置，其中，每一个所述捕捉翼具有从所述第一捕获单元的侧壁朝向所述第一捕获单元的中心部分突出的漏斗形状。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述捕捉翼包括通过所述捕捉翼的中心部分形成的孔，并且所述孔具有沿向下方向逐渐减小的直径。

12.如权利要求8所述的装置，其中，所述第一捕获单元包括：

第一壳体，所述第一壳体具有内部空间；以及

进气管道，所述进气管道用于将所述废气引入到所述第一壳体的内部空间中，

其中，所述进气管道定位在所述第一捕获单元的防止粉末逆流结构的上方。

13.如权利要求12所述的装置，其中，所述第二捕获单元包括：

第二壳体，所述第二壳体具有内部空间；以及

排气管道，所述排气管道用于将所述废气从所述第二壳体的内部空间排出到所述真空泵，

其中，所述排气管道定位在所述第二捕获单元的捕捉盒的上方。

14.如权利要求13所述的装置，其中，所述连接管道连接在所述第一壳体与所述第二壳体之间。