CN206363989U - 半导体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种半导体设备，包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端连接一吹扫气体出气通道的一端。所述吹扫气体进气通道、反应气体进气管道、吹扫气体出气通道形成一吹扫环路，将所述反应气体进气管道剩余的反应气体、沉积在所述反应气体进气管道的颗粒等吹扫出来，避免剩余的反应气体形成的颗粒或沉积在所述反应气体进气管道的颗粒进入反应腔等半导体设备的内部环境中。

Description

半导体设备

技术领域

本实用新型涉及设备技术领域，特别是涉及一种半导体设备。

背景技术

在半导体工厂中，需要用到多种半导体设备以保证半导体工艺的进行，例如，刻蚀设备用于刻蚀工艺，沉积设备用于沉积工艺等等。

在现有技术中，半导体设备经常出现颗粒(particle)等问题的影响，因此需要进行维护(PM)。以金属有机化学气相沉淀设备(以下简称MOCVD设备)为例，MOCVD设备用于形成氮化钛薄膜，然而，氮化钛薄膜的结构松散，容易剥落，剥落的小颗粒可以漂浮在半导体设备内部，并随着气流进入缝阀的角落，造成连续颗粒的产生，并引发泄漏问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种半导体设备，可以减少或避免半导体设备中的颗粒。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半导体设备，包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端连接一吹扫气体出气通道的一端。

可选的，当所述反应气体进气管道不向所述反应腔通入所述反应气体时，所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体。

可选的，所述半导体设备还包括一传输腔，所述传输腔与所述反应腔通过一缝阀连接。

可选的，所述半导体设备还包括一用于控制所述缝阀移动的第一管道，所述第一管道连接所述缝阀，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述缝阀导通所述传输腔与所述反应腔。

可选的，所述半导体设备还包括一用于控制所述缝阀移动的第二管道，所述第二管道连接所述缝阀，当所述第二管道向所述缝阀通气时，所述缝阀关闭所述传输腔与所述反应腔之间的导通。

可选的，所述半导体设备还包括一第三管道，所述第三管道的第一端导通所述第一管道，所述第三管道的第二端连接一第一开关，所述第一开关用于控制所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述第一开关打开，所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体。

可选的，所述第一开关位于所述吹扫气体进气通道上。

可选的，所述半导体设备还包括一抽气泵，所述吹扫气体出气通道的另一端连接所述抽气泵，所述第三管道的第三端连接一第二开关，所述第二开关用于控制所述吹扫气体出气通道和所述抽气泵之间的导通，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述第二开关打开，所述抽气泵对所述吹扫气体出气通道抽气。

可选的，所述第二开关位于所述吹扫气体出气通道上。

可选的，所述半导体设备包括多个所述反应腔，多个所述反应腔分别通过一个所述缝阀与所述传输腔连接。

可选的，所述反应腔与所述缝阀通过一环形接口连接，所述环形接口具有一排气通道，所述排气通道用于导通所述环形接口的内壁和外壁。

可选的，所述排气通道包括多个出气口。

可选的，所述出气口的出气方向面向所述缝阀。

可选的，多个所述出气口在所述环形接口的内壁均匀排列。

可选的，所述排气通道还包括一个进气口和一个气道，所述进气口的一端连接所述气道，所述进气口的另一端导通所述环形接口的外壁，所述气道连接所述出气口。

可选的，所述气道为环形。

可选的，所述半导体设备还包括一用于向所述进气口通入的另一吹扫气体的吹气管道。

可选的，所述另一吹扫气体为氮气或钝性气体。

可选的，所述反应气体进气管道的进气端连接所述吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的出气端连接所述吹扫气体出气通道。

可选的，所述反应气体进气管道的出气端还连接所述反应腔。

可选的，所述吹扫气体为氮气或钝性气体。

可选的，所述半导体设备为金属有机化学气相沉淀设备。

与现有技术相比，本实用新型提供的半导体设备具有以下优点：

在本实用新型提供的半导体设备中，所述半导体设备包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端连接一吹扫气体出气通道的一端。所述吹扫气体进气通道、反应气体进气管道、吹扫气体出气通道形成一吹扫环路，将所述反应气体进气管道剩余的反应气体、沉积在所述反应气体进气管道的颗粒等吹扫出来，避免剩余的反应气体形成的颗粒或沉积在所述反应气体进气管道的颗粒进入反应腔等半导体设备的内部环境中。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中半导体设备的反应气体进气管道向反应腔通入反应气体时的示意图；

图2为本实用新型一实施例中半导体设备的反应气体进气管道不向反应腔通入反应气体时的示意图；

图3为本实用新型一实施例中环形接口的示意图；

图4为本实用新型一实施例中环形接口中排气通道的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有的半导体设备经常出现颗粒(particle)等问题的影响。发明人对现有技术研究发现，当反应腔进行反应时，反应气体进气管道向所述反应腔通入反应气体；当反应腔反应结束时，所述反应气体进气管道停止向所述反应腔通入反应气体，但是，还是会有残留的反应气体存在于所述反应气体进气管道中，残留的反应气体在所述反应气体进气管道内继续反应，形成颗粒造成污染。

发明人进一步研究发现，可以在所述反应气体进气管道停止向所述反应腔通入反应气体时，向所述反应气体进气管道通入吹扫气体，残留的反应气体随着吹扫气体的吹扫环路流出，避免在半导体设备内部形成颗粒。

结合上述研究，发明人提出一种半导体设备，所述半导体设备包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端连接一吹扫气体出气通道的一端。

所述吹扫气体进气通道、反应气体进气管道、吹扫气体出气通道形成一吹扫环路，将所述反应气体进气管道剩余的反应气体、沉积在所述反应气体进气管道的颗粒等吹扫出来，避免剩余的反应气体形成的颗粒或沉积在所述反应气体进气管道的颗粒进入反应腔等半导体设备的内部环境中。

下面将结合示意图对本实用新型的半导体设备进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

以下结合图1至图4说明本实施例中的半导体设备。

如图1所示，所述半导体设备1包括至少一反应腔110，所述反应腔110连接一反应气体进气管道210，所述反应气体进气管道210用于向所述反应腔110通入反应气体，所述反应气体进气管道210的一端连接一吹扫气体进气通道221，所述吹扫气体进气通道221用于向所述反应气体进气管道210通入吹扫气体，所述反应气体进气管道210的另一端连接一吹扫气体出气通道222的一端。所述吹扫气体进气通道221、反应气体进气管道210、吹扫气体出气通道222形成一吹扫环路。其中，所述吹扫气体为非反应气体，例如氮气或钝性气体等等。

在本实施例中，所述反应气体进气管道210的进气端(即连接气体流量计MFC的一端)连接所述吹扫气体进气通道221，所述反应气体进气管道210的出气端(即连接所述反应腔110的一端)连接所述吹扫气体出气通道222，以形成吹扫环路。在其它实施例中，还可以所述反应气体进气管道210的出气端(即连接所述反应腔110的一端)连接所述吹扫气体进气通道221，所述反应气体进气管道210的进气端(即连接气体流量计MFC的一端)连接所述吹扫气体出气通道222，以形成吹扫环路。

当所述反应腔110进行反应时，所述反应气体进气管道210向所述反应腔110通入反应气体；当所述反应腔110反应结束时，所述反应气体进气管道210停止向所述反应腔110通入反应气体，但是，还是会有残留的反应气体存在于所述反应气体进气管道210中，此时，所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体，防止颗粒的形成，并有利于将已经形成的颗粒吹扫出来。

在本实施例中，所述半导体设备1还包括一传输腔120，所述传输腔120用于将晶圆传入所述反应腔120。所述传输腔120与所述反应腔110通过一缝阀(slit valve)130连接，所述缝阀130通过滑动导通所述传输腔120与所述反应腔110，当所述反应腔110进行反应时，所述缝阀130滑动闭合所述传输腔120与所述反应腔110之间的通道，使得所述传输腔120与所述反应腔110隔绝(一般此时所述反应腔110为真空，所述传输腔120为非真空)。当所述反应腔110进行反应结束时，所述缝阀130滑动打开所述传输腔120与所述反应腔110之间的通道，使得所述传输腔120与所述反应腔110导通(一般此时所述反应腔110和所述传输腔120均为非真空)

继续参考图1，所述半导体设备1还包括一用于控制所述缝阀130移动的第一管道231和第二管道232，所述第一管道231和第二管道232均连接所述缝阀130，当开关303打开时，所述第一管道231向所述缝阀130吹气时，所述缝阀导通所述传输腔120与所述反应腔110。当开关304打开时，所述第二管道232向所述缝阀130通气时，所述缝阀130关闭所述传输腔120与所述反应腔110之间的导通。

可选的，所述半导体设备1还包括一第三管道240，所述第三管道240的第一端240a导通所述第一管道231，所述第三管道240的第二端204b连接一第一开关301，所述第一开关301用于控制所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体，当所述第一管道231向所述缝阀130吹气时，所述第三管道240向所述第一开关301吹气，所述第一开关301打开，所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体。可选的，所述第一开关301位于所述吹扫气体进气通道221上，以控制所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体。

在本实施例中，所述半导体设备1还包括一抽气泵140，所述吹扫气体出气通道222的另一端连接所述抽气泵140，所述第三管道240的第三端240c连接一第二开关302，所述第二开关302用于控制所述吹扫气体出气通道222和所述抽气泵140之间的导通，当所述第一管道231向所述缝阀130吹气时，所述第三管道240向所述第二开关302吹气，所述第二开关302打开，所述抽气泵140对所述吹扫气体出气通道222抽气。可选的，所述第二开关302位于所述吹扫气体出气通道222上，以用于控制所述吹扫气体出气通道222和所述抽气泵140之间的导通。

如图1所示，当所述反应腔110进行反应时，所述气体流量计MFC两端的开关打开，所述反应气体进气管道210出气端的开关305打开，所述反应气体进气管道210向所述反应腔110通入反应气体；开关304打开，开关303关闭，所述第二管道232向所述缝阀130通气，所述缝阀130关闭所述传输腔120与所述反应腔110之间的导通。所述第三管道240不向所述第一开关301和第二开关302吹气，所述第一开关301和第二开关302关闭，所述吹扫气体进气通道221不向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体，所述抽气泵140不对所述吹扫气体出气通道222抽气。

如图2所示，当所述反应腔110反应结束时，所述气体流量计MFC两端的开关关闭，所述反应气体进气管道210出气端的开关305关闭，所述反应气体进气管道210停止向所述反应腔110通入反应气体，但是，还是会有残留的反应气体存在于所述反应气体进气管道210中。开关304关闭，开关303打开，所述第一管道231向所述缝阀130通气，所述缝阀130打开所述传输腔120与所述反应腔110之间的导通。所述第三管道240向所述第一开关301和第二开关302吹气，所述第一开关301和第二开关302打开，所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体，所述抽气泵140对所述吹扫气体出气通道222抽气，形成吹扫环路。此时，所述吹扫气体进气通道221向所述反应气体进气管道210通入所述吹扫气体，防止颗粒的形成，并有利于将已经形成的颗粒吹扫出来。

可选的，如图3所示，所述反应腔110与所述缝阀130通过一环形接口150连接。如图4所示，所述环形接口150具有一排气通道160，所述排气通道160用于导通所述环形接口150的内壁150a和外壁150b。所述排气通道包括多个出气口161、一个进气口162和一个气道163。如图3所示，可选的，所述出气口161的出气方向面向所述缝阀130，以用于吹扫所述缝阀130夹缝内的颗粒190，避免由于颗粒190造成所述缝阀130泄漏。

如图4所示，多个所述出气口161在所述环形接口150的内壁150a均匀排列，使得所述缝阀130夹缝内的颗粒190均能被吹扫。所述进气口162的一端连接所述气道163，所述进气口162的另一端导通所述环形接口150的外壁150b，所述气道163连接所述出气口161。可选的，所述气道163为环形，以保证吹气的均匀。

可选的，所述半导体设备1还包括一用于向所述进气口162通入的另一吹扫气体的吹气管道170。所述另一吹扫气体为非反应气体，例如氮气或钝性气体。当所述反应腔110反应结束时，向所述进气口162通入的另一吹扫气体，以使所述反应腔110内的气压增大。

本实用新型的较佳实施例如上所述，但并不限于上述公开的内容，例如，所述半导体设备1可以包括多个所述反应腔，多个所述反应腔分别通过一个所述缝阀与所述传输腔连接。所述半导体设备1为金属有机化学气相沉淀设备，以减少金属有机化学气相沉淀设备内氮化钛薄膜剥落造成的颗粒。此外，所述半导体设备1还可以为刻蚀机台等，亦可以减少刻蚀机台因反应气体造成的颗粒问题，并可以避免颗粒造成的所述缝阀泄漏的问题。

综上，本实用新型提供一种半导体设备，包括：在本实用新型提供的半导体设备中，所述半导体设备包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端还连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端还连接一吹扫气体出气通道的一端。

所述吹扫气体进气通道、反应气体进气管道、吹扫气体出气通道形成一吹扫环路，将所述反应气体进气管道剩余的反应气体、沉积在所述反应气体进气管道的颗粒等吹扫出来，避免剩余的反应气体形成的颗粒或沉积在所述反应气体进气管道的颗粒进入反应腔等半导体设备的内部环境中。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种半导体设备，其特征在于，包括至少一反应腔，所述反应腔连接一用于向所述反应腔通入反应气体的反应气体进气管道，所述反应气体进气管道的一端连接一用于向所述反应气体进气管道通入吹扫气体的吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的另一端连接一吹扫气体出气通道的一端。

2.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，当所述反应气体进气管道不向所述反应腔通入所述反应气体时，所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体。

3.如权利要求2所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一传输腔，所述传输腔与所述反应腔通过一缝阀连接。

4.如权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一用于控制所述缝阀移动的第一管道，所述第一管道连接所述缝阀，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述缝阀导通所述传输腔与所述反应腔。

5.如权利要求4所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一用于控制所述缝阀移动的第二管道，所述第二管道连接所述缝阀，当所述第二管道向所述缝阀通气时，所述缝阀关闭所述传输腔与所述反应腔之间的导通。

6.如权利要求4所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一第三管道，所述第三管道的第一端导通所述第一管道，所述第三管道的第二端连接一第一开关，所述第一开关用于控制所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述第一开关打开，所述吹扫气体进气通道向所述反应气体进气管道通入所述吹扫气体。

7.如权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述第一开关位于所述吹扫气体进气通道上。

8.如权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一抽气泵，所述吹扫气体出气通道的另一端连接所述抽气泵，所述第三管道的第三端连接一第二开关，所述第二开关用于控制所述吹扫气体出气通道和所述抽气泵之间的导通，当所述第一管道向所述缝阀吹气时，所述第二开关打开，所述抽气泵对所述吹扫气体出气通道抽气。

9.如权利要求8所述的半导体设备，其特征在于，所述第二开关位于所述吹扫气体出气通道上。

10.如权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备包括多个所述反应腔，多个所述反应腔分别通过一个所述缝阀与所述传输腔连接。

11.如权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述反应腔与所述缝阀通过一环形接口连接，所述环形接口具有一排气通道，所述排气通道用于导通所述环形接口的内壁和外壁。

12.如权利要求11所述的半导体设备，其特征在于，所述排气通道包括多个出气口。

13.如权利要求12所述的半导体设备，其特征在于，所述出气口的出气方向面向所述缝阀。

14.如权利要求12所述的半导体设备，其特征在于，多个所述出气口在所述环形接口的内壁均匀排列。

15.如权利要求12所述的半导体设备，其特征在于，所述排气通道还包括一个进气口和一个气道，所述进气口的一端连接所述气道，所述进气口的另一端导通所述环形接口的外壁，所述气道连接所述出气口。

16.如权利要求15所述的半导体设备，其特征在于，所述气道为环形。

17.如权利要求15所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括一用于向所述进气口通入的另一吹扫气体的吹气管道。

18.如权利要求17所述的半导体设备，其特征在于，所述另一吹扫气体为氮气或钝性气体。

19.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述反应气体进气管道的进气端连接所述吹扫气体进气通道，所述反应气体进气管道的出气端连接所述吹扫气体出气通道。

20.如权利要求18所述的半导体设备，其特征在于，所述反应气体进气管道的出气端还连接所述反应腔。

21.如权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述吹扫气体为氮气或钝性气体。

22.如权利要求1至21中任意一项所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备为金属有机化学气相沉淀设备。