CN1928361A

CN1928361A - 泵环

Info

Publication number: CN1928361A
Application number: CN 200510099159
Authority: CN
Inventors: 赖建兴; 张英毅
Original assignee: United Microelectronics Corp
Current assignee: United Microelectronics Corp
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2025-09-09
Also published as: CN100552223C

Abstract

本发明公开一种泵环(Pump Ring)的结构，其适合装置于反应腔室，以使反应腔室内的气体能够以平均的速度抽出。此泵环包括环本体与设置于环本体上的上环体，此上环体与反应腔室的内壁维持设定的距离，使反应腔室、环本体与上环体之间形成的抽气通道维持顺畅，以减少抽气过程中所产生的紊流，从而减少杂质的累积，因此，改善了反应腔室的污染。

Description

泵环

技术领域

本发明涉及一种半导体制作工艺装置，特别是涉及一种泵环。

背景技术

化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)，是一种利用化学反应的方式，在反应室(炉管)内使反应物(通常为气体)生成固态的产物，并沉积于芯片表面的一种薄膜沉积技术。化学气相沉积法的应用范围极为广泛，举凡半导体元件所需制备的薄膜，不论是导体、半导体、或是介电材料(Dielectrics)，都可通过化学气相沉积法来进行制备。

但是，对于化学气相沉积法而言，上述反应气体在形成固态的生成物时，通常会伴随产生大量的反应物微粒与副产物，因此需要利用抽气装置，将反应腔室中的气体抽离。

图1A所绘示现有一种化学气相沉积机台的反应腔室与泵口的示意图。此化学气相沉积机台为次常压化学气相沉积(Sub-Atmosphere ChemicalVapor Deposition，SACVD)机台。另外，图1B为图1A中沿剖面线I-I’所绘示的剖视图。请参照图1A与图1B，在反应腔室10的一侧配置有一泵口12。经由此泵口12使泵(未绘示)与反应腔室10连接在一起。当在反应腔室10内进行化学气相沉积反应时，可利用泵(未绘示)将反应腔室10内的反应物微粒与副产物抽出。而且，在反应腔室10内配置有一泵环14。在泵环14的外缘与反应腔室10的内壁11间形成一抽气通道18。在进行抽气时，从环内区域20抽出的气体会经由抽气通道18与泵口12而到达泵，完成抽气的过程。

然而，在反应腔室10内壁11的泵口12两侧具有凸出部22时，在此凸出部22与泵环14之间的距离会缩小。亦即，抽气通道18的宽度d11会缩减为d12，使得自环内区域20所抽出的气体因流速变化而产生紊流(Turbulence Flow)，同时造成反应腔室中的微粒扬起并累积于凸出部22处的内壁11上(即图1A所绘示的累积处24)，而导致反应腔室10受到污染、机台异常、设备内半成品的损坏等问题产生。

发明内容

本发明的目的在于提出一种泵环的结构，其应用于使气体平均地被抽出反应腔室，并降低泵抽气过程中所产生的紊流，减少杂质累积所造成的反应腔室污染。

基于上述目的或其它目的，本发明提出一种泵环的结构，其适用于一反应腔室，此泵环具备有环本体与上环体。上环体设置于环本体上，且上环体与反应腔室的内壁维持一设定的距离。

在上述的泵环中，环本体邻接反应腔室的内壁。上环体与环本体为一体成型。上环体与环本体同轴心，且上环体的外径小于环本体的外径。

本发明提出一种泵环，适用于一反应腔室，此反应腔室的内壁设置有多数个凸出部，此泵环具备有环本体与上环体。上环体设置于环本体上，且上环体设置有多数个凹陷部，这些凹陷部对应反应腔室的内壁上的那些凸出部，使上环体与反应腔室的内壁维持一设定的距离。

在上述的泵环中，环本体邻接反应腔室的内壁。上环体与环本体为一体成型。

本发明再提出一种泵环，适用于一反应腔室。此反应腔室的内壁设置有多数个凸出部，此泵环具备有环本体与上环体。上环体设置于环本体上，上环体与环本体同轴心，且上环体的外径小于该环本体的外径，使上环体与反应腔室的那些凸出部维持一设定的距离。

如本发明较佳实施例所述的泵环，其中环本体邻接反应腔室的内壁。而由另一个较佳实施例所述的泵环，其中上环体与环本体为一体成型。

本发明的泵环可使反应腔室与泵环之间维持设定的距离，因此可有效减少抽气过程所产生的紊流，增加层流窗(Laminar Flow Window，或层流空间)以至于减少杂质的累积，从而改善反应腔室内于抽气过程中造成的污染。

附图说明

图1A为反应腔室与现有泵环配置情形的上视图；

图1B为图1A中，沿剖面线I-I’所绘示的剖视图；

图2A为本发明的泵环的上视图；

图2B为图2A中沿剖面线剖面线II-II’所绘示的剖视图；

图2C为反应腔室与图2A的泵环的配置情形的上视图；

图2D为另一实施例中，反应腔室与本发明另一泵环的配置情形的上视图；

图3为另一实施例中，反应腔室与本发明另一泵环的配置情形的上视图。

具体实施方式

图2A为本发明的一实施例中的泵环214上视图，而图2B为图2A中沿剖面线II-II’所绘制的剖视图，另外，图2C为泵环214的装置情形上视图，其中绘示有反应腔室210、反应腔室的内壁211、位于反应腔室210的一泵口(Pump Port)212，位于泵口212的内壁凸出部222，以及置于反应腔室210内的泵环214。请同时参照图2A至图2C。

泵环214包括一环本体215以及设置于环本体215上的一上环体216，其中，上环体216具有一凹陷部223。泵环214置入反应腔室210后，环本体215邻接反应腔室210的内壁211，而上环体216与反应腔室210的内壁211之间形成一抽气通道218。此时，位于环内区域220、抽气信道218与泵口212的气体可互相流通。其中，抽气通道218于凸出部222处具有宽度d22，而于凸出部222以外的部分具有宽度d21，由于上环体216相对于凸出部222具有凹陷部223的设置，使宽度d22约等于宽度d21。因此，抽气通道218具有固定的宽度，使抽除的气体不会因抽气通道的宽度缩减而产生紊流。

请参照图2D，其绘示本发明的另一实施例的泵环214装置情形上视图。当反应腔室210的内壁211具有其它凸出部226时，也会使抽气通道218的宽度d21缩减为宽度d25，因而使抽除气体的流速产生变化，并导致紊流的发生。因此，可于每一凸出部226相对的上环体216部位设置一凹陷部227，使抽气通道218于每一凸出部226的位置均维持与其它位置大约相同的宽度(即d21约等于d25)。

与图2C比较，图2D的不同之处在于反应腔室210更具有两个凸出部226。而配置于反应腔室210内的泵环214的上环体216也另有其它设计，其相对于凸出部226的位置更设有两个凹陷部227。另外，凹陷部227与其相对应的凸出部226的距离为d25(即抽气通道218的宽度)，且凹陷部227的设计使宽度d25约等于宽度d21。因此，对于图2D的结构中所形成的抽气通道218仍具有一固定的宽度，使抽除的气体不会因抽气通道218的宽度缩减而产生紊流。

以上两实施例的泵环214的设计特点在于泵环214配置于反应腔室210内时，结构中所形成的抽气通道218具有一固定的宽度，使抽除的气体不会因抽气通道218的宽度缩减而产生紊流。

请参照图3，其绘示本发明的另一实施例的泵环装置情形上视图。在图3中绘示有反应腔室310、位于反应腔室310的一泵口(Pump Port)312、以及置于反应腔室310内的一泵环314。

泵环314包括一环本体315以及设置于环本体315上的一上环体316。泵环314置入反应腔室310后，泵环314的环本体315邻接反应腔室310的内壁311，且泵环314的上环体316与反应腔室310的内壁311之间形成一抽气通道318。此时，位于环内区域320、抽气信道318与泵口312的气体可互相流通。其中，抽气通道318具有宽度d21，而宽度d21为上环体316的外缘与内壁311的一固定的距离。此外，在泵口312处的内壁311具有向反应腔室310内突出的凸出部322，抽气通道318于此凸出部322处的宽度成为d22。

上述反应腔室310例如为次常压化学气相沉积设备，在此制作工艺后需使用一泵抽取反应腔室310内的残余气体。气体于环内区域320起，依序经过抽气通道318以及泵口312被抽出反应腔室310。

由于抽气通道318于凸出部322处宽度缩减，使被抽气体因流速变化产生紊流。而抽气通道318的宽度d21可设计为较佳宽度，使宽度d21于凸出部22处缩减为宽度d22时的紊流减轻。在一较佳实施例中，上环体316与环本体315设计可为一体成型，以简化泵环314的制作过程。此外，可设计使上环体316与环本体315同轴心以简化泵环314的制作过程，原则上，使上环体316的外径小于环本体315的外径。

在图3中，泵环314的设计特点在于上环体316，其具有一固定且比环本体315小的外径，自环内区域320所抽除的气体可在较宽的抽气通道318流动，因抽气通道318的宽度d21较大，抽气通道318虽于凸出部322处宽度缩减为d22，但相比较于宽度d21，缩减的幅度(宽度d21与宽度d22的差值)很小甚至可忽略，因此，所抽除的气体于抽气通道318的宽度缩减时所产生的紊流的影响程度也大幅度减轻。

虽然本发明结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种泵环，适用于一反应腔室，该泵环包括：

一环本体；以及

一上环体，设置于该环本体上，该上环体与该反应腔室的内壁维持一设定的距离。

2.如权利要求1所述的泵环，其中该环本体邻接该反应腔室的内壁。

3.如权利要求1所述的泵环，其中该上环体与该环本体为一体成型。

4.如权利要求1所述的泵环，其中该上环体与该环本体同轴心，且该上环体的外径小于该环本体的外径。

5.一种泵环，适用于一反应腔室，该反应腔室的内壁设置有多数个凸出部，该泵环包括：

一环本体；以及

一上环体，设置于该环本体上，该上环体设置有多数个凹陷部，该些凹陷部对应该反应腔室的内壁上的该些凸出部，使该上环体与该反应腔室的内壁维持一设定的距离。

6.如权利要求5所述的泵环，其中该环本体邻接该反应腔室的内壁。

7.如权利要求5所述的泵环，其中该上环体与该环本体为一体成型。

8.一种泵环，适用于一反应腔室，该反应腔室的内壁设置有多数个凸出部，该泵环包括：

一环本体；以及

一上环体，设置于该环本体上，该上环体与该环本体同轴心，且该上环体的外径小于该环本体的外径，使该上环体与该反应腔室的该些凸出部维持一设定的距离。

9.如权利要求8所述的泵环，其中该环本体邻接该反应腔室的内壁。

10.如权利要求8所述的泵环，其中该上环体与该环本体为一体成型。