CN115588629A - 设置有提取器室的用于处理多个衬底的设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于处理多个衬底3的设备1。该设备可以具有形成处理室7的处理管5；围绕处理管5的加热器9；用于支撑处理管的凸缘11；以及门15，其配置为在处理室中支撑具有多个衬底3的晶片舟17，并密封处理室7。可提供可操作地连接到处理室7的排气装置，以通过第一排气管19从处理室去除气体。该设备可以设置有在第一排气管连接到处理室的地方围绕第一排气管的提取器室21，该提取器室连接到第二排气管23以从提取器室去除气体。

Description

设置有提取器室的用于处理多个衬底的设备
技术领域
本公开涉及一种用于处理多个衬底的设备。更具体地，本公开涉及一种设备，包括：
形成处理室的处理管；
围绕处理管的加热器；
用于支撑处理管的凸缘；
门，其配置为在处理室中支撑具有多个衬底的晶片舟；以及
排气装置，其可操作地连接到处理室，以从处理室去除气体。
背景技术
半导体衬底可以在立式炉中批量处理。这种处理的示例是处理室中衬底上各种材料层的反应。
形成处理室的处理管可以位于基本封闭的机柜内。机柜可以设置有提取器罩，以提取可能从连接到处理室的任何管中泄漏的任何气体。已经发现，可能需要从机柜泵送气流，以确保没有气体将从机柜泄漏，这可能证明是昂贵的。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
目的是提供一种设备，其中需要抽走的气体较少，同时防止大量气体从设备泄漏。
根据一方面，可以提供一种用于处理多个衬底的设备。该设备可以具有形成处理室的处理管、围绕处理管用于加热处理室的加热器以及用于支撑处理管的凸缘，其设置有通向处理管的开口的凸缘开口。设备可以具有门和排气装置，该门配置为在处理室中支撑具有多个衬底的晶片舟，并密封处理室，该排气装置可操作地连接到处理室，以通过第一排气管从处理室去除气体。该设备可以设置有在第一排气管连接到处理室的地方围绕第一排气管的提取器室，该提取器室连接到第二排气管以从提取器室去除气体。
为了总结本发明和相对于现有技术实现的优点，上面已经描述了本发明的某些目的和优点。当然，应该理解，根据本发明的任何特定实施例，不一定可以实现所有这些目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本发明可以实现或优化本文教导或建议的一个优点或一组优点的方式实施或执行，而不必实现本文教导或建议的其他目的或优点。
所有这些实施例都在本文公开的本发明的范围内。从下面参照附图对某些实施例的详细描述中，这些和其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见，本发明不限于所公开的任何特定实施例。
附图说明
虽然说明书以特别指出并清楚地要求保护被认为是实施例的内容的权利要求书作为结论，但当结合附图阅读时，根据对本公开的实施例的某些示例的描述，可以更容易地确定本公开的实施例的优点，在附图中：
图1是处于关闭状态的立式炉的处理管的示意性截面侧视图。
具体实施方式
尽管下面公开了某些实施例和示例，但本领域技术人员将理解，本发明延伸到具体公开的实施例和/或本发明的用途及其明显的修改和等同物之外。因此，意图是所公开的本发明的范围不应被下面描述的具体公开的实施例所限制。本文呈现的图示并不意味着是任何特定材料、结构或器件的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施例的理想化表示。
如本文所用，术语“衬底”或“晶片”可以指可以使用的或者可以在其上形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。术语“半导体器件结构”可以指处理过的或部分处理过的半导体结构的任何部分，即包括或限定要在半导体衬底上或其中形成的半导体器件的有源或无源部件的至少一部分。
半导体衬底可以成批处理。图1示意性说明了示例性分批反应器的一部分。图示的反应器可以是立式炉型反应器，其有利于有效加热和装载。图1是用于处理多个衬底3的设备1的处理管5的示意性截面侧视图，该设备例如是处于关闭状态的立式炉。该设备可以具有形成处理室7的处理管5。
处理管5可以在底部敞开，在顶部以圆顶形状封闭(未示出)。加热器9可以围绕处理管5，用于加热处理管5。基座8可以支撑晶片舟17，晶片舟17在处理室7中保持多个晶片3，优选50至200个晶片。基座8可以是绝热的，以防止包括支撑基座8的门15的立式炉的周围部分过度加热。
处理管5可以具有支撑在凸缘11上的基部。可以使用附加凸缘11来围绕处理管5以将其密封。凸缘11也可以用于支撑处理管中的其他部件，比如注射器或衬垫。用于支撑处理管5的凸缘11可以设置有凸缘开口13，其通向处理管5的开口。晶片3的晶片舟17可以在被支撑在门15上的同时经由凸缘开口13移动到处理室7中。在移动结束时，当在处理室中支撑具有多个衬底3的晶片舟17的同时，门15可以密封处理室7。该设备可以具有排气装置，其可操作地连接到处理室7，以通过第一排气管19从处理室去除气体。该设备可以设置有至少在第一排气管19连接到处理室7的地方围绕第一排气管19的提取器室21。
提取器室21可以连接到第二排气管22，以从提取器室21去除气体。这样，可能从处理室、加热器9或第一排气管19泄漏的任何气体可以用泵53抽走。
提取器室21可以设置有气体注射管22，其可操作地连接到处理室，以将处理气体提供到处理室7中。通过经由提取器室21将气体注射管22连接到处理室7，可以防止处理气体泄漏到设备1的其余部分中。
提取器室21可以设置有处理气体产生单元25，其可操作地连接到气体注射管22和处理室，以产生处理气体并将其提供到处理室7中。如果气体产生单元25可能泄漏，通过在提取器室21中提供气体产生单元25可以防止处理气体泄漏到设备1的其余部分中。
处理气体产生单元25可以可操作地连接到第一产生气体管线27和/或第二产生气体管线29。第一产生气体管线27可以构造和布置成提供氢气。第二产生气体管线29可以构造和布置成提供氧气。处理气体产生单元25可以产生水作为处理气体。高纯度水可以由氢和氧之间的反应产生，以通过气体注射管22将其提供到处理室7中。通过将第一和第二产生气体管线27、29连接到提取器室21中的气体产生单元25，如果连接可能泄漏，则可以避免产生气体泄漏到设备1的其余部分中。
提取器室21可以设置有开口(未示出)以产生流33，该流33在提取器室21和第二排气管23中产生流31。第二排气管23可以连接到第二泵53，以从提取器室21去除气体。开口可能很小，因此难以在图中示出。开口可以设置在穿过提取器室21的壁的任何通道附近。开口可以是穿过提取器室21的壁的任何通道附近的裂缝。裂缝可能在提取器室21的壁中于连接处。允许裂纹使得设计提取器室21更容易，并且还允许设备1的部件热膨胀。通道可以允许任何管将气体从提取器室21的内部导管输送到外部，具有一定的制造公差，因此为流33进入提取器室21创造了开口。开口可以设置在第一排气管19与处理室7的连接附近和/或在提取器室21与第二排气管23的连接附近。流33、31可以将任何泄漏的气体输送到第二排气管23。
开口可以设置在加热器9和提取器室21的连接附近。加热器2内的任何空间都可以连接到提取器室21。加热器2的任何除气产物可以用泵53经由提取器室21和第二排气管23抽走。
该设备可以设置有侧壁35，以限制接近装置1。该设备可以设置有多个侧壁35，以形成在顶部37敞开的开放盒。
底部也可以敞开。在底部，可以可选地提供液滴收集桶来收集任何泄漏的液体。开放盒结构可以用作保护设备1内部的保护盖。这可能是出于安全目的。
由于开放盒结构可能不需要天花板，所以在可以使用设备1的半导体制造场所的地板41和天花板43之间有更多的空间用于处理室7。处理室7可以相应地变得更大，并且可以一次在处理室7中处理更多的晶片，使得设备1更加经济。同样，设备1可以在前部和后部设置有侧壁35。侧壁35可被连接以提供开放盒结构。
设备1可以在侧壁35中设置有工具门49，以提供维护通道。维护工人可以通过工具门49接近工具。
提取器室21可以设置有提取器室门，用于接近处理气体产生单元25、第一排气管19和/或提取器室21中的任何其他装置。维护工人可以经由提取器门接近处理气体产生单元25、第一排气管19和/或提取器室21中的任何其他装置。
该设备可以设置有测量装置，并且至少连接到处理室7的部分可以设置在提取器室21中。测量装置附近的处理气体的泄漏可以经由第二排气管23中的提取器室21流动。
该设备可以设置有阀39。阀39可以用于(部分地)关闭通过气体注射管22的气流。阀39的至少一部分可以设置在提取器室21中，使得阀39附近的处理气体的任何泄漏可以流入第二排气管23中。
阀39的一部分可以设置在气体注射管23、第一或第二排气管19、23或产生气体管线27、29中。阀39的另一部分可以穿过提取器室21的壁延伸到所述室21的外部，以便于控制阀。同样，阀39周围的任何气体泄漏可以在第二排气管23中消失。
处理室7可以是在0.9和1.1大气压之间，优选在0.98和1.02大气压之间的压力下操作的大气压处理室。这些大气处理室可能对泄漏敏感，因为它们基本没有过压。第一排气管19可以连接到泵51，以从处理室7去除气体。泵51可被控制以保持压力在0.9和1.1大气压之间，优选在0.98和1.02大气压之间。
可以提供升降机(未示出)来移动例如提升或降低门15、基座8和晶片舟17，以装载或卸载晶片舟17。包括惰性和反应性前体气体的气体可以从气体源提供给处理室7，气体源可以包括用于容纳各种气体的多个容器。气体开口(未示出)可以设置在凸缘11中，以利用例如注射器和导管将气体从气体源提供到处理室7。凸缘11中的气体开口也可以用于从处理室7去除气体。同样，穿过处理管5的气体开口可以用于利用例如注射器和导管向处理室7提供气体和/或从处理室7去除气体。
尽管上文已经部分参照附图描述了本发明的说明性实施例，但应当理解，本发明不限于这些实施例。根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。
在整个说明书中提到“一实施例”或“一个实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一实施例中”或“在一个实施例中”在本说明书各处的出现不一定都指同一实施例。此外，注意，一个或多个实施例的特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合，以形成新的、未明确描述的实施例。

Claims (19)

1.一种用于处理多个衬底的设备，包括：
形成处理室的处理管；
围绕处理管用于加热处理室的加热器；
用于支撑处理管的凸缘，其设置有通向处理管的开口的凸缘开口；
门，其配置为在处理室中支撑具有多个衬底的晶片舟，并密封处理室；以及
排气装置，其可操作地连接到处理室，以通过第一排气管从处理室去除气体；其中，所述设备设置有在第一排气管连接到处理室的地方围绕第一排气管的提取器室，该提取器室连接到第二排气管以从提取器室去除气体。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述提取器室设置有气体注射管，其可操作地连接到所述处理室，以将处理气体提供到处理室中。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述提取器室设置有处理气体产生单元，其可操作地连接到所述气体注射管和所述处理室，以产生处理气体并将其提供到处理室中。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述处理气体产生单元可操作地连接到第一产生气体管线。
5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述处理气体产生单元设置有第一和第二产生气体管线。
6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一产生气体管线构造和布置成提供氢气。
7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第二产生气体管线构造和布置成提供氧气。
8.根据权利要求3所述的设备，其中，所述处理气体产生单元构造和布置成产生水作为处理气体，并将其提供到所述处理室中。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述提取器室设置有开口，以在所述提取器室和第二排气管中产生流动。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述开口至少设置在以下连接中的至少一个附近：
所述第一排气管与所述处理室的连接；以及
所述提取器室与所述第二排气管的连接。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备设置有侧壁，以限制接近所述设备。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备设置有多个侧壁，以形成开放盒结构。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备在所述壁中设置有门，以提供维护通道。
14.根据权利要求3所述的设备，其中，所述提取器室设置有提取器门，用于接近所述处理气体产生单元、第一排气管和提取器室中的任何其他装置中的至少一个。
15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备设置有测量装置，并且至少连接到所述反应室的部分设置在所述提取器室中。
16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备设置有阀，并且所述阀的至少一部分设置在所述提取器室中。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述阀的一部分设置在气体注射管、第一或第二排气管或产生气体管线中。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述阀的另一部分穿过提取器室延伸至所述室的外部。
19.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理室是在0.9和1.1大气压之间的压力下操作的大气压处理室。
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