CN114790542A - 半导体设备及清洗系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种半导体设备及清洗系统，其中，半导体设备，包括：设备腔体以及位于设备腔体中的支撑柱和承载台，支撑柱用于支撑承载台；设置在设备腔体上的出气口、第一进气组件和第二进气组件，第一进气组件和第二进气组件用于向设备腔体中通入清洁气体，出气口用于排出设备腔体中的气体；第一进气组件和第二进气组件分别设置在承载台的承载面上下两侧的设备腔体上，第一进气组件和第二进气组件的其中一者用于清洗承载面远离支撑柱的设备腔体，另一者用于清洗支撑柱与设备腔体之间的间隙；本发明实施例旨在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而在不降低产品生产效率的前提下，完成对机台的清洗操作。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制程领域，特别涉及一种半导体设备及清洗系统。
背景技术
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)工艺广泛应用于半导体制程中，目前化学气相沉积工艺通常由CVD机台执行，由于原厂CVD机台的设计缺陷，制程过程中的清洁气体由CVD机台的顶部通入，从而实现对CVD机台的清洗，但清洁气体难以清洗CVD机台的底部间隙，导致CVD机台在长时间执行制程流程后，机台底部容易累积大量杂质。
机台底部累积的杂质可能会在生产过程中，伴随制程气体的通入而扬起，落在正在进行CVD工艺的晶圆上，从而污染晶圆产品，直接导致产品报废；另外，附着在晶圆上的杂质随着制程工艺的继续执行，可能会继续污染其他的半导体腔室。
为了保证CVD机台内部的沉积环境，通常会在CVD机台的保养期间，由相关工作人员对CVD机台进行人工清洗，以清除机台内部的沉积杂质，当CVD机台长时间执行制程流程后，机台底部会累积大量杂质，会导致CVD机台的保养周期缩短，CVD机台的保养会耗费大量的时间，从而降低晶圆产品的生产效率；因此，如何在不降低产品生产效率的前提下，完成对CVD机台底部间隙的清洗，是当下亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种半导体设备及清洗系统，在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而在不降低产品生产效率的前提下，完成对机台的清洗操作。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种半导体设备，包括：设备腔体以及位于设备腔体中的支撑柱和承载台，支撑柱用于支撑承载台；设置在设备腔体上的出气口、第一进气组件和第二进气组件，第一进气组件和第二进气组件用于向设备腔体中通入清洁气体，出气口用于排出设备腔体中的气体；第一进气组件和第二进气组件分别设置在承载台的承载面上下两侧的设备腔体上，第一进气组件和第二进气组件的其中一者用于清洗承载面远离支撑柱的设备腔体，另一者用于清洗支撑柱与设备腔体之间的间隙。
与相关技术相比，承载面上下两侧的设备腔体上分别设置有第一进气组件和第二进气组件，第一进气组件与出气口形成第一气流循环，第二进气组件与出气口形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体，从而实现设备腔体顶部污染和底部污染的同时去除，即在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而不降低产品生产效率。
另外，第一进气组件包括设置在支撑柱与设备腔体之间的通孔，通孔用于导出第一进气组件内的清洁气体。
另外，第一进气组件，包括：与支撑柱嵌套设置的清洁管；清洁管上具有多个分立的通孔，通孔用于导出清洁管中的清洁气体。
另外，清洁管包括外管壁和内管壁，在平行于承载面的平面上，外管壁的宽度大于内管壁的宽度，内管壁设置在支撑柱的外壁，外管壁与支撑柱嵌套设置，通孔位于外管壁上。
另外，在平行于承载面的平面上，清洁管的宽度大于支撑柱的宽度，清洁管与支撑柱围成清洁管道，通孔位于清洁管上。
另外，通孔之间的间距为10～20mm。
另外，靠近承载台的清洁管上通孔的密度大于远离承载台的清洁管上通孔的密度。通孔的密度越大，对设备腔体的清洗效果越好，靠近承载台上的通孔密度大，从而更好的实现对设备腔体的清洗。
另外，在垂直于承载面的方向上，位于最高位置的通孔的位置与承载面的高度差为3～10mm。
另外，通孔的宽度为3～7mm。
另外，第一进气组件，包括：围绕支撑柱盘旋设置的清洁管道；清洁管道上具有多个分立的通孔，通孔位于清洁管道靠近设备腔体的一侧，用于导出清洁管道中的清洁气体。
另外，第一进气组件，包括：环绕设置在支撑柱与设备腔体之间的多个分立的清洁管道；清洁管道上具有多个分立的通孔，通孔位于清洁管道靠近设备腔体的一侧，用于导出清洁管道中的清洁气体。
另外，设备腔体包括顶腔和底腔，在平行于承载面的平面上，顶腔的宽度大于底腔的宽度；承载台位于顶腔中，支撑柱部分位于顶腔中，部分位于底腔中，在平行于承载面的平面上，支撑柱的尺寸小于承载台的尺寸；用于清洗支撑柱与设备腔体之间的间隙的第一进气组件或者第二进气组件还用于清洗顶腔底部。
另外，第一进气组件设置在底腔的底部，第二进气组件设置在顶腔的顶部。
另外，设备腔体包括顶腔和底腔；底腔的腔壁为第一伸缩结构；第一伸缩结构连接控制马达，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸或挤压第一伸缩结构，以使第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长或缩短。底腔为第一伸缩结构，从而实现对底腔的拉伸或挤压，通过对底腔的拉伸或挤压使通孔正对底腔的位置改变，从而实现通过通孔导出的清洁气体对底腔的全方位清洗。
另外，第一伸缩结构为波纹管。
另外，半导体设备还包括：连接第一进气组件的进气管道，进气管道上设置有第二伸缩结构，第一伸缩结构伸长或缩短以带动第二伸缩结构伸长或缩短。通过第二伸缩结构，以使第一进气组件可以随底腔的拉伸而拉伸，随底腔的挤压而挤压，从而保证底腔与第一进气组件的稳定性。
另外，第二伸缩结构为波纹管。
另外，第二伸缩结构的材料包括铝或镓合金。
另外，第二伸缩结构与进气管道通过真空连接径向密封接头连接。通过真空连接径向密封接头实现第二伸缩结构与进气管道的密封连接，防止清洁气体在传输的过程中发生泄露。
本发明实施例还提供了一种清洗系统，基于上述半导体设备，还包括：供气设备和抽气泵，供气设备用于供应清洁气体；供气设备连接半导体设备的第一进气组件和第二进气组件，用于向半导体设备的设备腔体中通入清洁气体；抽气泵连接半导体设备的出气口，用于将设备腔体内的气体抽出。
相比于相关技术而言，通过供气设备连接第一进气组件和第二进气组件，通过抽气泵连接出气口，使供气设备提供的清洁气体在第一进气组件与出气口形成第一气流循环，在第二进气组件与出气口形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体，从而实现设备腔体顶部污染和底部污染的同时去除，即在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而不降低产品生产效率。
另外，清洁气体包括NF3等离子体和Ar等离子体。
另外，清洗系统还包括：控制马达，连接第一伸缩结构，用于在垂直于承载面的方向上拉伸或挤压第一伸缩结构，以使第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长或缩短。通过控制马达自动化实现对底腔的拉伸或挤压，通过对底腔的拉伸或挤压使通孔正对底腔的位置改变，从而实现通过通孔导出的清洁气体对底腔的全方位清洗。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明一实施例提供的半导体设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的底腔拉伸或压缩的结构示意图；
图3～图6为本发明一实施例提供的第一进气组件实现方式的结构示意图；
图7为本发明一实施例提供的分立清洁管道的剖面结构示意图。
具体实施方式
目前，机台底部累积的杂质可能会在生产过程中，伴随制程气体的通入而扬起，落在正在进行CVD工艺的晶圆上，污染晶圆产品，直接导致产品报废。
另外，附着在晶圆上的杂质可能会继续污染其他的半导体腔室。
为了保证CVD机台内部的沉积环境，通常会在CVD机台的保养期间，由相关工作人员对CVD机台进行清洗，以清除机台内部的沉积杂质，当CVD机台长时间执行制程流程后，机台底部会累积大量杂质，会导致CVD机台的保养周期缩短，CVD机台的保养会耗费大量的时间，从而降低晶圆产品的生产效率。
为解决上述问题，本发明一实施例提供了一种半导体设备，包括：设备腔体以及位于设备腔体中的支撑柱和承载台，支撑柱用于支撑承载台；设置在设备腔体上的出气口、第一进气组件和第二进气组件，第一进气组件和第二进气组件用于向设备腔体中通入清洁气体，出气口用于排出设备腔体中的气体；第一进气组件和第二进气组件分别设置在承载台的承载面上下两侧的设备腔体上，第一进气组件和第二进气组件的其中一者用于清洗承载面远离支撑柱的设备腔体，另一者用于清洗支撑柱与设备腔体之间的间隙。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。
图1为本实施例提供的半导体设备的结构示意图，图2为本实施例提供的底腔拉伸或压缩的结构示意图，图3～图6为本实施例提供的第一进气组件实现方式的结构示意图，图7为本实施例提供的分立清洁管道的剖面结构示意图，下面结合附图对本实施例提供的半导体设备进行详细说明，具体如下：
参考图1，半导体设备包括：设备腔体100，以及位于设备腔体100中的支撑柱101和承载台102，支撑柱101用于支撑承载台102。
在本实施例中，设备腔体100包括顶腔110和底腔120，在平行于承载面的平面上，顶腔110的宽度大于底腔120的宽度，承载台102位于顶腔110中，支撑柱101部分位于顶腔110中，部分位于底腔120中，在平行于承载面的平面上，支撑柱101的尺寸小于承载台102的尺寸。
需要说明的是，本实施例提供的顶腔110和底腔120仅仅是对设备腔体的举例说明，并不构成对设备腔体100的限定，在其他实施例中，设备腔体可以为单一腔室；另外，本实施例对顶腔110和底腔120的宽度限定，仅仅是对设备腔体100的举例说明，并不构成对顶腔110和底腔120的限定，在其他实施例中，本实施例同样适用于底腔宽度大于或者等于顶腔宽度的设备腔体。
承载台102上具有承载组件112，承载组件112用于承载放置在承载台102上的晶圆，半导体设备用于对置于承载台102上的晶圆执行相关制程工艺。
半导体设备还包括：设置在设备腔体100上的出气口103、第一进气组件113和第二进气组件104，第一进气组件113和第二进气组件104用于向设备腔体100中通入清洁气体，出气口103用于排出设备腔体100中的气体。
具体地，第一进气组件113和第二进气组件104分别设置在承载台102的承载面上下两侧的设备腔体100上，第一进气组件113和第二进气组件104的其中一者用于清洗承载面远离支撑柱101的设备腔体100，另一者用于清洗支撑柱101与设备腔体100之间的间隙，用于清洗支撑柱101与设备腔体100之间的间隙的第一进气组件113或者第二进气组件104还用于清洗顶腔110底部。
在本实施例中，第一进气组件113设置在底腔120的底部，第二进气组件104设置在顶腔110的顶部；第一进气组件113与出气口103形成第一气流循环，第二进气组件104与出气口103形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体100，从而实现设备腔体100顶部污染和底部污染的同时去除。需要说明的是，在其他实施例中，可以是第一进气组件设置在顶腔的顶部，第二进气组件设置在底腔的底部，本实施例提供的第一进气组件113和第二进气组件104的具体位置仅仅是对本实施例提供的半导体设备的举例说明，并不构成对半导体设备的限定。
具体地，第一进气组件113包括设置在支撑柱101与设备腔体100之间的通孔123，通孔123用于导出第一进气组件113内的清洁气体。
参考图3和图4，在一个例子中，第一进气组件113包括与支撑柱101嵌套设置的清洁管201；清洁管201上具有多个分立的通孔123，通孔用于导出清洁管201中的清洁气体。
具体地，通孔123之间的间距为10～20mm，例如，12mm、15mm或18mm，在本实施例中通孔123之间的间距为15mm。当通孔123的间距大于20mm时，位于清洁管201上的通孔123数量减少，通孔123作为清洁管201的出气孔，此时清洁管201的出气孔面积减小；当清洁气体通入流量一定时，通孔123对应底腔120的面积较小，对底腔120的整体清洗效果较差。当通孔123的间距小于10mm时，位于清洁管201上的通孔123数量增加，通孔123作为清洁管201的出气孔，此时清洁管201的出气孔面积增加；当清洁气体通入流量一定时，此时通孔123的出气流量较小，通孔123对应底腔120的腔壁的清洗效果较差。
另外，通孔123的宽度为3～7mm，例如，3mm、4mm或5mm，在本实施例中通孔123的宽度为5mm。当通孔123的宽度大于7mm时，当清洁气体通入流量一定时，通孔123的出气流量较小，通孔123对应底腔120的腔壁的清洗效果较差。当通孔123的宽度小于3mm时，当清洁气体通入流量一定时，通孔123对应底腔120的面积较小，对底腔120的整体清洗效果较差。
另外，在垂直于承载面的方向上，位于最高位置的通孔123的位置与承载面的高度差为3～10mm，例如，5mm、7mm或9mm。最高位置的通孔123的位置靠近承载面，从而保证对承载面以下的设备腔体100的腔体效果。
在本实施例中，靠近承载台102的清洁管201上通孔123的密度大于远离承载台102的清洁管201上通孔123的密度。即位于底腔120底部的清洁管201上的通孔123较少，位于底腔120顶部的清洁管201上的通孔123较多，如此设置通孔123，以提高清洁气体对底腔120底部的清洁效率，另外，位于底腔120顶部的清洁管201上的通孔123较多，以提高清洗底腔120和顶腔110连接面处堆积杂质的效率。
在其他实施例中，靠近承载台的清洁管上通孔的密度大于清洁管中部通孔的密度，远离承载台的清洁管上通孔的密度大于清洁管中部通孔的密度，即清洁管两端通孔的密度大于清洁管中部通孔的密度，如此设置通孔，以提高清洁气体对顶腔底部和底腔底部的清洁效率。
参考图3，在一个具体实现方式中，清洁管201包括外管壁211和内管壁221，在平行于承载面的平面上，外管壁211的宽度大于内管壁221的宽度，内管壁221设置在支撑柱101的外壁，外管壁211与支撑柱101嵌套设置，通孔123位于外管壁上；外管壁211与内管壁221所围成的空间即清洁管201的清洁管道，清洁气体从清洁管201远离承载面的一端通入，清洁气体从通孔123导出用于对底腔120的腔壁进行清洗。
更具体地，在本实现方式中，位于最高位置的通孔123的高度大于顶腔110和底腔120接触面的高度，即在垂直于承载面的方向上，位于最高位置的通孔123的位置与承载面的高度差为3～10mm，在实际应用中，通孔123与承载面的高度差，根据承载面与顶腔110和底腔120接触面的高度差进行具体设置，从而保证位于最高位置的通孔123对顶腔110底部的堆积杂质具有较好的清洗效果。
参考图4，在另一个具体实现方式中，在平行于承载面的平面上，清洁管201的宽度大于支撑柱101的宽度，清洁管201与支撑柱101围成清洁管201的清洁管道，通孔123位于清洁管201上；清洁气体从清洁管201远离承载面的一端通入，清洁气体从通孔123导出，用于对底腔120的腔壁进行清洗。
更具体地，在本实现方式中，靠近承载台102的清洁管201上通孔123的密度大于远离承载台102的清洁管201上通孔123的密度。即位于底腔120底部的清洁管201上的通孔123较少，位于底腔120顶部的清洁管201上的通孔123较多，如此设置通孔123，以提高清洁气体对底腔120顶部的清洁效率。
参考图5，在另一个例子中，第一进气组件113包括围绕支撑柱101盘旋设置的清洁管道401；清洁管道401上具有多个分立的通孔123，通孔123位于清洁管道401靠近设备腔体100的一侧，用于导出清洁管道401中的清洁气体。
在本实现方式中，通孔123的宽度以及通孔123之间的间距可以与上述实现方式相同，在本实现方式中不再赘述。另外，图5所示的盘旋方式并不构成对本实施例的限定，在其他实施例中，清洁管道可以为围绕支撑柱间隔一定距离盘旋设置。本领域技术人员理解，若无特殊效果，符合盘旋支撑柱101设置的清洁管道401皆应属于本实现方式的保护范围。
参考图6和图7，在又一个例子中，第一进气组件113包括环绕设置在支撑柱101与设备腔体100之间间隙的多个分立的清洁管道501，清洁管道501与支撑柱101的位置分布如图7所示，参考图6，清洁管道501上具有多个分立的通孔123，通孔123位于清洁管道501靠近设备腔体100的一侧，用于导出清洁管道501中的清洁气体。
在本实现方式中，通孔123的宽度以及通孔123之间的间距可以与上述实现方式相同，在本实现方式中不再赘述。另外，图7所示的清洁管道501与支撑柱101的位置分布仅是对本实现方式的举例说明，在其他实施例中，清洁管道可以更密集或更疏松地设置在设备腔体与支撑柱之间。
参考图1，在本实施例中，底腔120的腔壁为第一伸缩结构；第一伸缩结构连接控制马达，控制马达用于控制第一伸缩结构的伸长或者缩短。参考图2，具体地，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸或挤压第一伸缩结构，以使第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长或缩短；更具体地，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸第一伸缩结构，第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长，控制马达沿垂直于承载面的方向挤压第一伸缩结构，第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上缩短。
继续参考图1，底腔120为第一伸缩结构，通过控制第一伸缩结构的伸长或缩短，以改变支撑柱101和承载台102与设备腔体100的相对位置，从而暴露出设备腔体100中原本隐蔽的角落，使得清洗气体对设备腔体100进行动态清洗，以提高对设备腔体100的清洗效果。
具体地，在第一进气组件113和第二进气组件104向设备腔体100通入清洁气体的过程中，通过控制第一伸缩结构的伸长或缩短，以改变支撑柱101和承载台102与设备腔体100的相对位置，从而使得设备腔体100各个位置都暴露在清洁气体中，清洗气体对设备腔体100进行动态清洗，以提高对设备腔体100的清洗效果。
在一个例子中，第一伸缩结构为波纹管；需要说明的是，通过波纹管作为底腔120的腔壁，从而实现底腔的伸缩并不构成对本实施例的限定，在其他实施例中，底腔可采用弹性材料形成腔壁，从而实现底腔的伸缩。
在本实施例中，还包括第一进气组件113的进气管道，进气管道用于将清洁气体输送到第一进气组件113中。
参考图1，进气管道上设置有第二伸缩结构133，第一伸缩结构伸长或缩短以带动第二伸缩结构133伸长或缩短。具体地，第二伸缩结构133也连接有控制马达，控制马达用于控制第二伸缩结构133的伸长或缩短。具体地，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸或挤压第二伸缩结构133，以使第二伸缩结构133在垂直于承载面的方向上伸长或缩短；更具体地，当第一伸缩结构伸长时，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸第二伸缩结构133，第二伸缩结构133在垂直于承载面的方向上伸长；当第一伸缩结构缩短时，控制马达沿垂直于承载面的方向挤压第二伸缩结构133，第二伸缩结构133在垂直于承载面的方向上缩短。通过在第二伸缩结构133，以使进气管道可以随底腔120的拉伸而拉伸，随底腔120的挤压而挤压，从而保证第一进气组件113与进气管道的稳定性。
在一个例子中，第二伸缩结构133为波纹管；需要说明的是，通过波纹管作为第二伸缩结构，从而实现进气管道与第一进气组件113的稳定性并不构成对本实施例的限定，在其他实施例中，第二伸缩结构可采用弹性材料形成，从而实现第二伸缩结构的伸缩。
另外，在本实施例中，第二伸缩结构133的材料为铝，由于铝为常见金属，容易获取；且铝的密度较低，以降低进气管道的重量，避免进气管道与第一进气组件113的脱落。在其他实施例中，第二伸缩结构的材料还可以采用镓合金。
另外，在本实施例中，第二伸缩结构与133进气管道通过真空连接径向密封接头连接，通过真空连接径向密封结构连接，防止清洁气体在传输到第一进气组件113的过程中漏气，从而解决清洗成本。
对比相关技术，承载面上下两侧的设备腔体上分别设置有第一进气组件和第二进气组件，第一进气组件与出气口形成第一气流循环，第二进气组件与出气口形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体，从而实现设备腔体顶部污染和底部污染的同时去除，即在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而不降低产品生产效率。
本发明另一实施例涉及一种清洗系统，基于上述实施例的半导体设备，还包括：供气设备和抽气泵，供气设备用于供应清洁气体；供气设备连接半导体设备的第一进气组件和第二进气组件，用于向半导体设备的设备腔体中通入清洁气体；抽气泵连接半导体设备的出气口，用于将设备腔体内的气体抽出。
图1为半导体设备的结构示意图，下面结合附图对本实施例提供的清洗系统进行详细说明，与上述实施例相同的部分本实施例不再赘述。
清洗系统，包括：上述实施例提供的半导体设备(参考图1)，供气设备和抽气泵，供气设备用于供应清洁气体；供气设备连接半导体设备的第一进气组件113和第二进气组件104，用于向半导体设备的设备腔体100中通入清洁气体；抽气泵连接半导体设备的出气口103，用于将设备腔体100内的气体抽出；通过供气设备连接第一进气组件113和第二进气组件104，通过抽气泵连接出气口103，使供气设备提供的清洁气体在第一进气组件113与出气口103形成第一气流循环，在第二进气组件104与出气口103形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体100，从而实现设备腔体100顶部污染和底部污染的同时去除。
在本实施例中，清洁气体为Ar等离子体和NF3等离子体。具体地，在设备腔体100中堆积的污染杂质主要为SiO2或者SixNy，通入设备腔体100的Ar等离子体轰击杂质，使附着在设备腔体100上的杂质脱落；通入设备腔体100的NF3等离子体与杂质发生反应，反应方程式如下：
F-+SiO2→SiF4(气体)+气体副产物 (1)
F-+SixNy→SiF4(气体)+气体副产物 (2)
通入设备腔体100的NF3等离子体与脱落的固体杂质可以发生化学反应，将固体杂质转换成气体杂质，气体杂质从设备腔体100的出气口103抽取，从而完成对设备腔体100中堆积的污染杂质的清洗。
需要说明的是，清洁气体为Ar等离子体和NF3等离子体并不构成对本实施例的限定，只是为了说明清洁气体为等离子体的成分，以及如何实现对设备腔体100中堆积杂质的清洗流程；在其他实施例中，可以根据设备腔体中杂质污染的成分选择等离子体的具体成分。
另外，在本实施例中，清洗系统还包括控制马达，连接第一伸缩结构，用于在垂直于承载面的方向上拉伸或挤压第一伸缩结构，以使第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长或缩短。
具体地，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸或挤压第一伸缩结构，以使第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长或缩短；更具体地，控制马达沿垂直于承载面的方向拉伸第一伸缩结构，第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上伸长，控制马达沿垂直于承载面的方向挤压第一伸缩结构，第一伸缩结构在垂直于承载面的方向上缩短，通过控制马达控制第一伸缩结构的伸长或缩短，以改变支撑柱101和承载台102与设备腔体100的相对位置，从而暴露出设备腔体100中原本隐蔽的角落，使得清洗气体对设备腔体100进行动态清洗，以提高对设备腔体100的清洗效果。
相比于相关技术，通过供气设备连接第一进气组件和第二进气组件，通过抽气泵连接出气口，使供气设备提供的清洁气体在第一进气组件与出气口形成第一气流循环，在第二进气组件与出气口形成第二气流循环，第一气流循环和第二气流循环分别用于清洗承载面上下两侧的设备腔体，从而实现设备腔体顶部污染和底部污染的同时去除，即在机台不停机的情况下完成对机台底部间隙的清洗，从而不降低产品生产效率。
由于上述实施例与本实施例相互对应，因此本实施例可与上述实施例互相配合实施。上述实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，在上述实施例中所能达到的技术效果在本实施例中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述实施例中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (22)
1.一种半导体设备，其特征在于，包括：
设备腔体以及位于所述设备腔体中的支撑柱和承载台，所述支撑柱用于支撑所述承载台；
设置在所述设备腔体上的出气口、第一进气组件和第二进气组件，所述第一进气组件和所述第二进气组件用于向所述设备腔体中通入清洁气体，所述出气口用于排出所述设备腔体中的气体；
所述第一进气组件和所述第二进气组件分别设置在所述承载台的承载面上下两侧的所述设备腔体上，所述第一进气组件和所述第二进气组件的其中一者用于清洗所述承载面远离所述支撑柱的所述设备腔体，另一者用于清洗所述支撑柱与所述设备腔体之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述第一进气组件包括设置在所述支撑柱与所述设备腔体之间的通孔，所述通孔用于导出所述第一进气组件内的所述清洁气体。
3.根据权利要求2所述的半导体设备，其特征在于，所述第一进气组件，包括：
与所述支撑柱嵌套设置的清洁管；
所述清洁管上具有多个分立的所述通孔，所述通孔用于导出所述清洁管中的所述清洁气体。
4.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述清洁管包括外管壁和内管壁，在平行于所述承载面的平面上，所述外管壁的宽度大于所述内管壁的宽度，所述内管壁设置在所述支撑柱的外壁，所述外管壁与所述支撑柱嵌套设置，所述通孔位于所述外管壁上。
5.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，在平行于所述承载面的平面上，所述清洁管的宽度大于所述支撑柱的宽度，所述清洁管与所述支撑柱围成清洁管道，所述通孔位于所述清洁管上。
6.根据权利要求4或5任一项所述的半导体设备，其特征在于，所述通孔之间的间距为10～20mm。
7.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，靠近所述承载台的所述清洁管上所述通孔的密度大于远离所述承载台的所述清洁管上所述通孔的密度。
8.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，在垂直于所述承载面的方向上，位于最高位置的所述通孔的位置与所述承载面的高度差为3～10mm。
9.根据权利要求4或5任一项所述的半导体设备，其特征在于，所述通孔的宽度为3～7mm。
10.根据权利要求2所述的半导体设备，其特征在于，所述第一进气组件，包括：
围绕所述支撑柱盘旋设置的清洁管道；
所述清洁管道上具有多个分立的所述通孔，所述通孔位于所述清洁管道靠近所述设备腔体的一侧，用于导出清洁管道中的所述清洁气体。
11.根据权利要求2所述的半导体设备，其特征在于，所述第一进气组件，包括：
环绕设置在所述支撑柱与所述设备腔体之间的多个分立的清洁管道；
所述清洁管道上具有多个分立的所述通孔，所述通孔位于所述清洁管道靠近所述设备腔体的一侧，用于导出所述清洁管道中的所述清洁气体。
12.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：
所述设备腔体包括顶腔和底腔，在平行于所述承载面的平面上，所述顶腔的宽度大于所述底腔的宽度；
所述承载台位于所述顶腔中，所述支撑柱部分位于所述顶腔中，部分位于所述底腔中，在平行于所述承载面的平面上，所述支撑柱的尺寸小于所述承载台的尺寸；
用于清洗所述支撑柱与所述设备腔体之间的间隙的所述第一进气组件或者所述第二进气组件还用于清洗所述顶腔底部。
13.根据权利要求12所述的半导体设备，其特征在于，所述第一进气组件设置在所述底腔的底部，所述第二进气组件设置在所述顶腔的顶部。
14.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于：
所述设备腔体包括顶腔和底腔；
所述底腔的腔壁为第一伸缩结构；
所述第一伸缩结构连接控制马达，所述控制马达沿垂直于所述承载面的方向拉伸或挤压所述第一伸缩结构，以使所述第一伸缩结构在垂直于所述承载面的方向上伸长或缩短。
15.根据权利要求14所述的半导体设备，其特征在于，所述第一伸缩结构为波纹管。
16.根据权利要求14所述的半导体设备，其特征在于，还包括：连接所述第一进气组件的进气管道，所述进气管道上设置有第二伸缩结构，所述第一伸缩结构伸长或缩短以带动所述第二伸缩结构伸长或缩短。
17.根据权利要求16所述的半导体设备，其特征在于，所述第二伸缩结构为波纹管。
18.根据权利要求16所述的半导体设备，其特征在于，所述第二伸缩结构的材料包括铝或镓合金。
19.根据权利要求16所述的半导体设备，其特征在于，所述第二伸缩结构与所述进气管道通过真空连接径向密封接头连接。
20.一种清洗系统，应用于权利要求1～19任一项所述的半导体设备，其特征在于，还包括：供气设备和抽气泵，所述供气设备用于供应清洁气体；
所述供气设备连接所述半导体设备的第一进气组件和第二进气组件，用于向所述半导体设备的设备腔体中通入所述清洁气体；
所述抽气泵连接所述半导体设备的出气口，用于将所述设备腔体内的气体抽出。
21.根据权利要求20所述的清洗系统，其特征在于，所述清洁气体包括NF3等离子体和Ar等离子体。
22.根据权利要求20所述的清洗系统，其特征在于，还包括：控制马达，连接第一伸缩结构，用于在垂直于所述承载面的方向上拉伸或挤压所述第一伸缩结构，以使所述第一伸缩结构在垂直于所述承载面的方向上伸长或缩短。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115318761A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093632A1 (fr) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Anelva Corporation | Dispositif de traitement au plasma et procede pour nettoyer ce dispositif |
| US20180023193A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Applied Materials, Inc. | A method and system for high temperature clean |
| US20190080889A1 (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Applied Materials, Inc. | Method And System For Cleaning A Process Chamber |
| WO2019156489A1 (ko) * | 2018-02-08 | 2019-08-15 | 주성엔지니어링㈜ | 챔버 세정 장치 및 챔버 세정 방법 |
| CN209292474U (zh) * | 2018-11-29 | 2019-08-23 | 德淮半导体有限公司 | 腔体清洁装置 |
| US20200141000A1 (en) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5056735B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2012-10-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
| CN102485953B (zh) * | 2010-12-01 | 2014-07-30 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 托盘装置及结晶膜生长设备 |
| KR101587793B1 (ko) * | 2013-12-30 | 2016-01-22 | 주식회사 테스 | 히터 보호용 프로세스 키트 및 이를 이용한 챔버 세정방법 |
| CN108048820A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-18 | 江苏鲁汶仪器有限公司 | 气相沉积设备和气相沉积方法 |
| CN210378981U (zh) * | 2019-09-29 | 2020-04-21 | 长鑫存储技术有限公司 | 晶圆加工设备 |
| CN111029282B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-01-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 热处理装置 |
-
2021
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- 2021-08-10 WO PCT/CN2021/111844 patent/WO2022160660A1/zh active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093632A1 (fr) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Anelva Corporation | Dispositif de traitement au plasma et procede pour nettoyer ce dispositif |
| US20180023193A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Applied Materials, Inc. | A method and system for high temperature clean |
| US20190080889A1 (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Applied Materials, Inc. | Method And System For Cleaning A Process Chamber |
| WO2019156489A1 (ko) * | 2018-02-08 | 2019-08-15 | 주성엔지니어링㈜ | 챔버 세정 장치 및 챔버 세정 방법 |
| US20200141000A1 (en) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
| CN209292474U (zh) * | 2018-11-29 | 2019-08-23 | 德淮半导体有限公司 | 腔体清洁装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115318761A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
| CN115318761B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-10-13 | 长鑫存储技术有限公司 | 腔室清洗方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022160660A1 (zh) | 2022-08-04 |
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