CN115679284A - 半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备，排气装置包括排气管、流量调节阀、抽气管、压力调节机构和抽气部件，其中，排气管的两端分别与流量调节阀的进气口和半导体工艺设备的工艺腔室连通，抽气管的两端分别与流量调节阀的出气口和抽气部件连通，抽气部件用于将工艺腔室内的气体通过排气管、流量调节阀和抽气管抽出，流量调节阀用于通过调节自身开度控制工艺腔室内的压力，压力调节机构与抽气管连通，用于向抽气管通入调压气体，以改变流量调节阀的开度。本发明提供的半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备，能够提高控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备。
背景技术
在半导体工艺中，由于低压环境中晶圆上生长的氧化薄膜的台阶覆盖率要优于常压环境中晶圆上生长的氧化薄膜的台阶覆盖率，因此，低压环境生长氧化薄膜得到越来越广泛的应用。在立式半导体工艺设备中，晶圆在工艺腔室内进行半导体工艺，立式半导体工艺设备通过进气装置和排气装置分别对工艺腔室的进气和排气进行调节，以将晶圆在工艺腔室内进行半导体工艺的环境维持在所需的低压环境。
现有的一种立式半导体工艺设备的排气装置包括真空管、真空泵和真空阀，其中，真空管的两端分别与工艺腔室和真空泵连通，真空泵用于将工艺腔室内的气体通过真空管抽出，真空阀设置在真空管上，用于调节真空管的排气量，在工艺腔室的进气量一定的情况下，通过调节真空阀的开度，可以对真空管的排气量进行调节，从而对工艺腔室内的压力进行调节。
但是，在半导体成膜工艺中，由于工艺腔室的进气量较小，因此，真空阀的开度通常较小，这就使得随着半导体成膜工艺的进行，在成膜期间产生的部分副产物会附着并粘结于真空阀内的环形密封圈(O-ring)的表面，造成真空阀的阀芯与环形密封圈无法紧密贴合，导致真空阀关闭不严出现内漏现象，即，工艺腔室内的气体会从真空阀的阀芯与环形密封圈未紧密贴合处漏出，从而造成真空阀的控压不精确以及工作不稳定，导致工艺腔室内的压力发生波动，并且，可能会导致排出的颗粒物回流至工艺腔室内，对半导体工艺造成影响，影响半导体工艺设备的工作稳定性，并且，当真空阀出现内漏现象时，需要对真空阀进行拆除并清理，而这就需要对半导体工艺设备进行停机维护，对半导体工艺设备的生产效率造成影响。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备，其能够提高控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
为实现本发明的目的而提供一种半导体工艺设备的排气装置，包括排气管、流量调节阀、抽气管、压力调节机构和抽气部件，其中，所述排气管的两端分别与所述流量调节阀的进气口和所述半导体工艺设备的工艺腔室连通，所述抽气管的两端分别与所述流量调节阀的出气口和所述抽气部件连通，所述抽气部件用于将所述工艺腔室内的气体通过所述排气管、所述流量调节阀和所述抽气管抽出，所述流量调节阀用于通过调节自身开度控制所述工艺腔室内的压力，所述压力调节机构与所述抽气管连通，用于向所述抽气管通入调压气体，以改变所述流量调节阀的开度。
可选的，所述压力调节机构包括进气管，所述进气管的出气端与所述抽气管连通，所述进气管的进气端与所述调压气体的气体源连通，所述调压气体通过所述进气管进入所述抽气管。
可选的，所述进气管与所述抽气管连通处的位置靠近所述流量调节阀的出气口。
可选的，所述调压气体包括氮气、惰性气体和/或预设气体，所述预设气体能够与自所述工艺腔室内排出的气体形成的副产物反应产生气体。
可选的，所述进气管上设置有质量流量控制器，所述质量流量控制器用于调节所述进气管中所述调压气体的流量。
可选的，所述进气管上还设置有压力控制器，所述压力控制器位于所述质量流量控制器和所述进气端之间，用于调节所述进气管中所述调压气体的压力。
可选的，所述进气管上还设置有压力检测器，所述压力检测器位于所述质量流量控制器和所述压力控制器之间，用于检测所述进气管中所述调压气体的压力，并在检测到所述调压气体的压力超过预设阈值时报警。
可选的，所述进气管上还设置有手动通断阀，所述手动通断阀位于所述压力控制器与所述进气端之间，用于手动控制所述进气管的通断。
可选的，所述进气管上还设置有自动通断阀，所述自动通断阀位于所述质量流量控制器与所述出气端之间，用于自动控制所述进气管的通断。
本发明还提供一种半导体工艺设备，包括进气装置、排气装置和工艺腔室，所述进气装置与所述工艺腔室连通，用于向所述工艺腔室内通入工艺气体，所述排气装置与所述工艺腔室连通，用于将所述工艺腔室内的气体排出，所述排气装置采用如本发明提供的所述排气装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的半导体工艺设备的排气装置，借助压力调节机构向抽气管通入调压气体，这样在抽气部件的抽吸能力一定的情况下，抽气部件能够将工艺腔室内的气体通过抽气管抽出的量就会降低，而为了避免由于工艺腔室内的气体通过抽气管被抽气部件抽出的量降低，导致的工艺腔室内的压力升高，就需要流量调节阀通过增加自身开度，以增大流量调节阀能够通过的气体的流量，使工艺腔室能够排出的气体的量得到增加，以维持工艺腔室内的压力不变，由于流量调节阀通过增加自身开度，以增大流经其自身的气体的流量，从而可以使自工艺腔室内排出至排气管内的气体能够更顺畅的通过流量调节阀，减少半导体工艺过程中产生的部分副产物堆积并附着粘结于流量调节阀中的概率，继而能够减缓甚至避免流量调节阀内漏现象的发生，减少甚至避免由于需要对流量调节阀进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够提高排气装置的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
本发明提供的半导体工艺设备，借助本发明提供的半导体工艺设备的排气装置与工艺腔室连通，将工艺腔室内的气体排出，以与进气装置配合对工艺腔室内的压力进行调节，能够降低工艺腔室内的压力发生波动的概率，降低随自工艺腔室内排出的气体排出至排气装置内的颗粒物回流至工艺腔室内的概率，从而能够提高半导体工艺设备的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
附图说明
图1为一种半导体工艺设备的排气装置中的真空阀的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置中的流量调节阀的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置的局部结构示意图；
图5为未设置有压力调节机构的排气装置与本发明实施例提供的设置有压力调节机构的排气装置在半导体工艺中排气一段时间的内漏情况对比曲线图；
图6为本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置中的压力调节机构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置及半导体工艺设备中容易附着并粘结副产物的位置的示意图；
附图标记说明：
01-真空阀；02-阀体；03-阀芯；04-环形密封圈；1-排气装置；
111-排气管；112-抽气管；12-抽气部件；13-流量调节阀；131-阀体；
132-阀芯；133-环形密封圈；14-压力调节机构；141-进气管；142-手动通断阀；143-自动通断阀；144-压力控制器；145-质量流量控制器；146-压力检测器；15-测压部件；2-工艺腔室；21-外腔体；22-内工艺管；3-进气装置；31-工艺气体管；32-吹扫气体管；4-承载部件；5-晶圆。
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，下面结合附图来对本发明提供的排气装置及半导体工艺设备进行详细描述。
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，首先以流量调节阀为一种真空阀01为例，对流量调节阀在半导体工艺中出现的内漏情况进行介绍。如图1所示，真空阀01包括阀体02、阀芯03和环形密封圈04(O-ring)，其中，阀体02上开设有两个开口，阀体02的两个开口中的一个开口通过半导体工艺设备的排气管与半导体工艺设备的工艺腔室连通，另一个开口通过半导体工艺设备的抽气管与抽气部件连通，环形密封圈04设置在阀体02内，并位于与排气管连通的开口处，阀芯03设置在阀体02内，并可朝环形密封圈04靠近或远离，以对真空阀01的开度进行调节，从而对流经真空阀01的气体的流量进行调节，例如，当阀芯03朝环形密封圈04靠近与环形密封圈04贴合时，阀芯03与环形密封圈04配合将阀体02内密封，真空阀01处于关闭状态，此时气体无法流过真空阀01，当阀芯03朝环形密封圈04远离与环形密封圈04之间具有间隙时，真空阀01处于开启状态，此时气体能够流过真空阀01。
而在例如一种高温氧化薄膜(High temperature oxide，简称HTO)工艺的半导体工艺中，当通入至工艺腔室内的二氯二氢硅(SiH2Cl2)和一氧化二氮(N2O)排出至排气管内后，由于排气管内的温度和压力会受到工艺腔室内的温度和压力的影响，因此，排出至排气管内的二氯二氢硅和一氧化二氮会在流经排气管的过程中生成二氧化硅(SiO2)，又由于在高温氧化薄膜工艺中，工艺腔室的进气量较小，因此，真空阀01的开度通常较小，这就使得随着高温氧化薄膜工艺的进行，在成膜期间产生的部分二氧化硅会附着并粘结于真空阀01内的环形密封圈04的表面，造成真空阀01的阀芯03与环形密封圈04无法紧密贴合，导致真空阀01关闭不严发生内漏现象，即，自工艺腔室内排出至排气管内的气体会从真空阀01的阀芯03与环形密封圈04未紧密贴合处漏出。
如图2和图4所示，本发明实施例提供一种半导体工艺设备的排气装置1，包括排气管111、流量调节阀13、抽气管112、压力调节机构14和抽气部件12，其中，排气管111的两端分别与流量调节阀13的进气口和半导体工艺设备的工艺腔室2连通，抽气管112的两端分别与流量调节阀13的出气口和抽气部件12连通，抽气部件12用于将工艺腔室2内的气体通过排气管111、流量调节阀13和抽气管112抽出，流量调节阀13用于通过调节自身开度控制工艺腔室2内的压力，压力调节机构14与抽气管112连通，用于向抽气管112通入调压气体，以改变流量调节阀13的开度。
本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置1，借助压力调节机构14向抽气管112通入调压气体，这样在抽气部件12的抽吸能力一定的情况下，抽气部件12能够将工艺腔室2内的气体通过抽气管112抽出的量就会降低，而为了避免由于工艺腔室2内的气体通过抽气管112被抽气部件12抽出的量降低，导致工艺腔室2内的压力升高，就需要流量调节阀13通过增加自身开度，以增大流量调节阀13能够通过的气体的流量，使工艺腔室2能够排出的气体的量得到增加，以维持工艺腔室2内的压力不变，由于流量调节阀13通过增加自身开度，以增大流经其自身的气体的流量，从而可以使自工艺腔室2内排出至排气管111内的气体能够更顺畅的通过流量调节阀13，减少半导体工艺过程中产生的部分副产物堆积并附着粘结于流量调节阀13中的概率，继而能够减缓甚至避免流量调节阀13内漏现象的发生，减少甚至避免由于需要对流量调节阀13进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够提高排气装置1的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
具体来说，借助压力调节机构14向抽气管112通入调压气体，这样在抽气部件12的抽吸能力一定的情况下，抽气部件12能够将工艺腔室2内的气体通过抽气管112抽出的量就会降低，而为了避免由于工艺腔室2内的气体通过抽气管112被抽气部件12抽出的量降低，导致工艺腔室2内的压力升高，就需要流量调节阀13通过增加自身开度，以增大流量调节阀13能够通过的气体的流量，使工艺腔室2能够排出的气体的量得到增加，并且，由于抽气部件12能够将工艺腔室2内的气体通过抽气管112抽出的量降低，因此，即使此时流量调节阀13自身的开度增加，也不会有与借助压力调节机构14向抽气管112通入调压气体之前相比更多的气体通过抽气管112被抽气部件12抽出，从而使流量调节阀13能够通过增加自身开度，以增大流经自身的气体的流量的同时，仍使工艺腔室2内的压力维持不变，而由于流量调节阀13自身开度的增加，能够流经流量调节阀13的气体的流量增大，因此，被抽气部件12抽出至排气管111内的气体能够更顺畅的通过流量调节阀13，从而能够减少例如一种高温氧化薄膜工艺过程中被抽气部件12抽出至流量调节阀13的二氯二氢硅和一氧化二氮生成二氧化硅堆积并附着粘结于流量调节阀13中的概率，继而能够减缓甚至避免由于例如为真空阀的流量调节阀13中的环形密封圈133的表面堆积并附着粘结二氧化硅，而造成真空阀的阀芯132与环形密封圈133无法紧密贴合，导致真空阀关闭不严发生内漏现象，减少甚至避免由于需要对流量调节阀13进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够提高排气装置1的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
也就是说，由于抽气部件12的抽吸能力固定，即，抽气部件12与抽气管112连通处的压力为固定值，排气管111内的压力与工艺腔室2内的压力相同为第一压力，流量调节阀13与抽气管112连通处的压力为第二压力，而流量调节阀13的开度为一固定值时，即，流量调节阀13开启在一固定位置时，通过流量调节阀13的气体的流量越大，则流量调节阀13与排气管111连通处的压力与流量调节阀13与抽气管112连通处的压力之间的压降要求越大，所需抽气部件12的抽吸能力越大。当通过压力调节机构14向抽气管112内通入调压气体后，流量调节阀13与抽气管112连通处的压力变为大于第二压力的第三压力，导致流量调节阀13与排气管111连通处的压力与流量调节阀13与抽气管112连通处的压力之间的压降减小，这就使得能够通过流量调节阀13的气体的流量减小，使得能够自工艺腔室2内排出至排气管111内的气体的流量变小，而若要使自工艺腔室2内排出至排气管111内的气体的流量维持与之前相同，则流量调节阀13的开度就需要增大，流量调节阀13的开度增大后，流经流量调节阀13的气体反应产生的副产物就能够顺利通过流量调节阀13，从而减少甚至避免流经流量调节阀13的气体反应产生的副产物在流量调节阀13中堆积并附着粘结于流量调节阀13中的概率，继而能够减缓甚至避免流量调节阀13内漏现象的发生，减少甚至避免由于需要对流量调节阀13进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够提高排气装置1的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
并且，这样的设计可以使压力调节机构14向抽气管112通入的调压气体无需流经流量调节阀13，就可以被抽气部件12从抽气管112内抽出，以避免调压气体流向工艺腔室2，使通入至抽气管112内的调压气体能够顺利的被抽气部件12抽出，从而能够避免引起工艺腔室2内压力的波动，对半导体工艺造成影响，进而够提高排气装置1的工作稳定性。
图5为未设置有压力调节机构14的排气装置1在半导体工艺中排气一段时间(如图5中曲线A所示)，与本发明实施例提供的设置有压力调节机构14的排气装置1在半导体工艺中排气一段时间(如图5中曲线B所示)，排气装置1的内漏情况对比图，图5中横坐标为进行半导体工艺的时间，纵坐标为检测到的内漏的压力。
从图5可以看出，在采用未设置有压力调节机构14的排气装置1对工艺腔室2内的气体进行排气一段时间后，就能够通过压力检测装置检测到内漏的压力，说明未设置有压力调节机构14的排气装置1对工艺腔室2内的气体进行排气一段时间后，排气装置1中的流量调节阀13就会发生内漏，并且随着半导体工艺时间的增加，检测到的内漏的压力逐渐升高，说明内漏的情况越来越严重，而将半导体工艺设备停机，对流量调节阀13进行拆除并清理后，检测到的内漏的压力虽然下降，内漏问题虽然有所改善，但在进行半导体工艺一段时间后，检测到的内漏的压力又再次上升，说明内漏的情况又再次产生，并且，即使对流量调节阀13进行拆除并清理后，检测到的内漏的压力仍高于初始值，说明流量调节阀13即使清理也无法彻底恢复至初始状态，即，仍会存在内漏现象。而在采用本发明实施例提供的设置有压力调节机构14的排气装置1对工艺腔室2内的气体进行排气一段时间后，虽然也能够检测到内漏的压力，但与未设置有压力调节机构14的排气装置1相比，内漏的压力始终较低，说明内漏现象得到了明显的改善，能够有效的减少维护的频率，从而能够提高半导体工艺设备的生产效率，并能够提高控压精确性及工作稳定性。
可选的，流量调节阀13可以包括真空阀。
如图3所示，可选的，流量调节阀13可以包括阀体131、阀芯132和环形密封圈133(O-ring)，其中，阀体131上开设有第一开口和第二开口，排气管111的两端分别与工艺腔室2和第一开口连通，抽气管112的两端分别与第二开口和抽气部件12连通，环形密封圈133设置在阀体131内，并位于第一开口处，阀芯132设置在阀体131内，并可朝环形密封圈133靠近或远离，以对流量调节阀13的开度进行调节，从而对流经流量调节阀13的气体的流量进行调节。但是，流量调节阀13的类型并不以此为限。
可选的，抽气部件12可以包括真空泵。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，压力调节机构14可以包括进气管141，进气管141的出气端与抽气管112连通，进气管141的进气端与调压气体的气体源(图中未示出)连通，调压气体通过进气管141进入抽气管112。
调压气体自气体源经进气管141的进气端进入进气管141，调压气体在流经进气管141后，经进气管141的出气端进入抽气管112，从而借助进气管141将调压气体向抽气管112通入调压气体。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141与抽气管112连通处的位置可以靠近流量调节阀13的出气口。
通过使进气管141与抽气管112连通处的位置靠近流量调节阀13的出气口，可以使进气管141通入至抽气管112的调压气体靠近流量调节阀13的出气口，使调压气体能够更直接的作用于经流量调节阀13的出气口进入抽气管112的气体，从而提高调压气体的压力作用于流量调节阀13的效果。
如图2所示，可选的，可以在排气管111上设置测压部件15，以借助测压部件15对排气管111内的第一压力进行检测。
在本发明一优选实施例中，调压气体可以包括氮气(N2)、惰性气体和/或预设气体，预设气体能够与自工艺腔室2内排出的气体形成的副产物反应产生气体。
这样的设计可以避免通入至抽气管112的调压气体对半导体工艺造成影响，例如，氮气和惰性气体的化学性质稳定，即使经流量调节阀13和排气管111回流至工艺腔室2，也不会与半导体工艺的工艺气体发生反应，从而避免对半导体工艺造成影响。预设气体能够与自工艺腔室2内排出的气体形成的副产物反应产生气体，例如，自工艺腔室2内排出的气体为二氯二氢硅和一氧化二氮，二者能够反应形成二氧化硅，则预设气体可以为氟化氢(HF)，氟化氢能够与二氧化硅反应产生四氟化硅(SiF4)和水，四氟化硅为气体可以被抽气部件12从抽气管112抽出，这样可以避免自工艺腔室2内排出至抽气管112的气体在抽气管112内形成副产物，附着并粘结于抽气管112的内壁上，从而能够进一步提高排气装置1的工作稳定性，并能够减少甚至避免由于需要对抽气管112进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够进一步提高半导体工艺设备的生产效率。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141上可以设置有质量流量控制器145(Mass Flow Controller，简称MFC)，质量流量控制器145用于调节进气管141中调压气体的流量。
当流量调节阀13为真空阀时，由于真空阀的开度处于约50％时，真空阀的控压精确性较高，因此，借助质量流量控制器145调节进气管141中调压气体的流量，使经过进气管141通入至抽气管112的调压气体的流量，能够使真空阀的开度处于50％-70％之间，这样既能够很好的对工艺腔室2内的压力进行控制，又能够减少进入流量调节阀13的气体产生的副产物堆积并附着粘结于流量调节阀13内的环形密封圈133上。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141上可以还设置有压力控制器144，压力控制器144位于质量流量控制器145和进气端之间，用于调节进气管141中调压气体的压力。
即，调压气体在流经进气管141的过程中，先经过压力控制器144，再经过质量流量控制器145，压力控制器144先调节进气管141中调压气体的压力，之后，质量流量控制器145再调节进气管141中调压气体的流量。这样的设计是由于质量流量控制器145的结构较为精密，当压力过大的气体经过质量流量控制器145时，会对质量流量控制器145造成损伤，导致质量流量控制器145的损坏，因此，借助压力控制器144先调节进气管141中调压气体的压力，再使经压力控制器144调节压力后的调压气体经过质量流量控制器145，就可以避免经过质量流量控制器145的调压气体的压力大于质量流量控制器145所能够承受的压力，从而可以避免质量流量控制器145的损坏，进而能够提高排气装置1的工作稳定性。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141上可以还设置有压力检测器146，压力检测器146位于质量流量控制器145和压力控制器144之间，用于检测进气管141中调压气体的压力，并在检测到调压气体的压力超过预设阈值时报警。
通过在质量流量控制器145和压力控制器144之间设置压力检测器146，可以借助压力检测器146对经过压力控制器144调节压力后，流向质量流量控制器145的调压气体的压力进行检测，并在检测到调压气体的压力超过预设阈值(例如，质量流量控制器145所能够承受的压力值)时报警，避免经过压力控制器144调节压力后，流向质量流量控制器145的调压气体的压力大于质量流量控制器145所能够承受的压力，从而进一步避免质量流量控制器145的损坏，进而能够进一步提高排气装置1的工作稳定性，
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141上可以还设置有手动通断阀142，手动通断阀142位于压力控制器144与进气端之间，用于手动控制进气管141的通断。
通过手动控制手动通断阀142的开关，可以对进气管141的通断进行手动控制，例如，手动控制手动通断阀142关闭，则可以将进气管141断开，使气体源提供的调压气体无法通过进气管141进入抽气管112，手动控制手动通断阀142打开，则可以将进气管141连通，使气体源提供的调压气体能够通过进气管141进入抽气管112。
如图6所示，在本发明一优选实施例中，进气管141上可以还设置有自动通断阀143，自动通断阀143位于质量流量控制器145与出气端之间，用于自动控制进气管141的通断。
自动通断阀143能够自动控制进气管141的通断，以实现对进气管141通断的自动控制，对调压气体通过进气管141进入抽气管112的自动控制，例如，自动通断阀143自动控制其关闭，则可以将进气管141断开，使气体源提供的调压气体无法通过进气管141进入排气管111，自动通断阀143自动控制其打开，则可以将进气管141连通，使气体源提供的调压气体能够通过进气管141进入抽气管112。
可选的，自动通断阀143可以包括气动阀。
如图6所示，可选的，自动通断阀143相对于手动通断阀142可以靠近进气管141与抽气管112的连通处。
如图2所示，本发明实施例还提供一种半导体工艺设备，包括进气装置3、排气装置1和工艺腔室2，进气装置3与工艺腔室2连通，用于向工艺腔室2内通入工艺气体，排气装置1与工艺腔室2连通，用于将工艺腔室2内的气体排出，排气装置1采用如本发明实施例提供的用于半导体工艺设备的排气装置1。
本发明实施例提供的半导体工艺设备，借助本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置1与工艺腔室2连通，将工艺腔室2内的气体排出，以与进气装置3配合对工艺腔室2内的压力进行调节，能够降低工艺腔室2内的压力发生波动的概率，降低随自工艺腔室2内排出的气体排出至排气装置1内的颗粒物回流至工艺腔室2内的概率，从而能够提高半导体工艺设备的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
如图2所示，工艺腔室2可以包括外腔体21和内工艺管22，进气装置3包括工艺气体管31和吹扫气体管32，内工艺管22设置在外腔体21内，并与外腔体21之间具有间隙，内工艺管22内设置有用于承载晶圆5的承载部件4，工艺气体管31与内工艺管22连通，用于向内工艺管22内通入工艺气体，吹扫气体管32与内工艺管22和外腔体21之间的间隙连通，用于向内工艺管22和外腔体21之间的间隙中通入吹扫气体，对半导体工艺过程中产生的颗粒物进行吹扫，排气装置1与内工艺管22和外腔体21之间的间隙连通，用于将工艺腔室2内的气体以及被吹扫气体吹扫下的颗粒物排出。
以一种高温氧化薄膜为例，工艺气体管31用于向内工艺管22内通入二氯二氢硅和一氧化二氮作为工艺气体，吹扫气体管32用于向内工艺管22和外腔体21之间的间隙中通入氮气作为吹扫气体，二氯二氢硅和一氧化二氮在内工艺管22内的工艺温度和工艺压力的环境下反应，在承载于承载部件4上的晶圆5的表面生成二氧化硅薄膜，排气装置1能够将进入工艺腔室2内的工艺气体、吹扫气体以及被吹扫气体吹扫下的颗粒物从工艺腔室2内排出，并能够与进气装置3配合实现内工艺管22内所需的工艺压力环境。
如图7所示，在工艺过程中排放至排气装置1中的二氯二氢硅和一氧化二氮，由于排气装置1中也具有工艺腔室2内的温度和压力，因此，二氯二氢硅和一氧化二氮在排气装置1中也会进行反应生成二氧化硅，这样就会导致排气装置1的流量调节阀13中附着并粘结有二氧化硅(如图7中d所示)，造成流量调节阀13出现内漏现象，但是，在此种高温氧化薄膜工艺中，二氯二氢硅和一氧化二氮反应生成的二氧化硅并不限于附着并粘结于排气装置1的流量调节阀13中，还会附着并粘结于吹扫气体管32与内工艺管22和外腔体21之间的间隙的连通处(如图7中a所示)，还会附着并粘结于排气装置1与内工艺管22和外腔体21之间的间隙的连通处(如图7中b所示)，还会附着并粘结于排气装置1的排气管111路中(如图7中c所示)。而采用本发明实施例提供的用于半导体工艺设备的排气装置1，能够减少甚至避免流量调节阀13中附着并粘结有二氧化硅，从而能够减缓甚至避免流量调节阀13内漏现象的发生，减少甚至避免由于需要对流量调节阀13进行拆除并清理，而导致的半导体工艺设备的停机维护，进而能够提高排气装置1的控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
综上所述，本发明实施例提供的半导体工艺设备的排气装置1及半导体工艺设备，能够提高控压精确性及工作稳定性，并能够提高半导体工艺设备的生产效率。
可以解的是，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 (10)
1.一种半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，包括排气管、流量调节阀、抽气管、压力调节机构和抽气部件，其中，所述排气管的两端分别与所述流量调节阀的进气口和所述半导体工艺设备的工艺腔室连通，所述抽气管的两端分别与所述流量调节阀的出气口和所述抽气部件连通，所述抽气部件用于将所述工艺腔室内的气体通过所述排气管、所述流量调节阀和所述抽气管抽出，所述流量调节阀用于通过调节自身开度控制所述工艺腔室内的压力，所述压力调节机构与所述抽气管连通，用于向所述抽气管通入调压气体，以改变所述流量调节阀的开度。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述压力调节机构包括进气管，所述进气管的出气端与所述抽气管连通，所述进气管的进气端与所述调压气体的气体源连通，所述调压气体通过所述进气管进入所述抽气管。
3.根据权利要求2所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管与所述抽气管连通处的位置靠近所述流量调节阀的出气口。
4.根据权利要求2所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述调压气体包括氮气、惰性气体和/或预设气体，所述预设气体能够与自所述工艺腔室内排出的气体形成的副产物反应产生气体。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管上设置有质量流量控制器，所述质量流量控制器用于调节所述进气管中所述调压气体的流量。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管上还设置有压力控制器，所述压力控制器位于所述质量流量控制器和所述进气端之间，用于调节所述进气管中所述调压气体的压力。
7.根据权利要求6所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管上还设置有压力检测器，所述压力检测器位于所述质量流量控制器和所述压力控制器之间，用于检测所述进气管中所述调压气体的压力，并在检测到所述调压气体的压力超过预设阈值时报警。
8.根据权利要求7所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管上还设置有手动通断阀，所述手动通断阀位于所述压力控制器与所述进气端之间，用于手动控制所述进气管的通断。
9.根据权利要求7所述的半导体工艺设备的排气装置，其特征在于，所述进气管上还设置有自动通断阀，所述自动通断阀位于所述质量流量控制器与所述出气端之间，用于自动控制所述进气管的通断。
10.一种半导体工艺设备，包括进气装置、排气装置和工艺腔室，所述进气装置与所述工艺腔室连通，用于向所述工艺腔室内通入工艺气体，所述排气装置与所述工艺腔室连通，用于将所述工艺腔室内的气体排出，其特征在于，所述排气装置采用如权利要求1-9任意一项所述的排气装置。
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