[发明专利]用于处理气流的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理气流的设备。本发明在从用于半导体或平板显示工业中的处理室中排出的气流的处理中得到了具体应用。 

背景技术

半导体装置制造中的主要步骤为通过蒸气前体的化学反应在半导体基底上形成薄膜。用于在基底上沉积薄膜的一种已知的技术为化学气相沉积(CVD)，其通常由等离子增强。在该技术中，过程气体供应到容纳基底的处理室中，且反应以在基底的表面上形成薄膜。供应到处理室以形成薄膜的气体的例子包括但不限于：用于形成氮化硅膜的硅烷和氨；用于形成SiON膜的硅烷、氨和一氧化二氮；用于形成二氧化硅膜的氧与臭氧中的一者和TEOS；以及用于形成氧化铝膜的AI(CH3)3和水蒸气。

使用等离子消减装置可以以高的效率和相对低的成本来处理从处理室中排出的气体。在等离子消减过程中，使气流流入热大气压力等离子排放(其主要为热源)中。等离子引起气流分解成反应组分，该反应组分可与氧或氢组合以产生相对稳定的副产物。

在产生固体副产物(例如，硅烷或TEOS氧化期间的二氧化硅)的气体的等离子消减期间，已经遇到了位于等离子焰流下游的反应室中的堵塞问题。该室通常由例如大小可为直径大约30mm到50mm且长度90mm至150mm的管道组成。反应室的目的在于包含有限体积的热气体，以允许发生消减反应。然而，该室在消减硅烷、TEOS或有机硅烷时例如会被粘附到其壁上的二氧化硅颗粒堵塞。

避免颗粒粘附到室的壁上的一种方式在于在它们的表面上形成水堰。然而，在电极(阳极)与反应室之间仍然存在等离子反应器干燥区域，且电极自身需要额外的清洁。 

发明内容

本发明提供用于处理气流的设备，包括用于将源气体传送到设备中的第一入口，用于使源气体通电以生成等离子的至少一个电极，用于将气流引导到所生成的等离子中的第二入口，以及适于从退出电极的第一位置移动到第二位置的刮擦器，以用于刮擦电极表面以除去累积在该表面上的固体沉积物。

附图说明

为了可更好地理解本发明，本发明的一些实施例(其仅以例子的方式给出)，现将参考附图来描述，在附图中：

图1示意性地示出了用于处理气流的设备，具有处在第一位置中的刮擦器；

图2示意性地示出了具有在第二位置中的刮擦器的设备；

图3以截面示出了改变的刮擦器；

图4以透视图示出了图3的刮擦器；

图5示意性地示出了用于处理气流的改变的设备，具有处在第一位置中的刮擦器；

图6示意性地示出了本发明的另一个实施例；

图7示出了另一个刮擦器的两个透视图；以及

图8更详细地示出了处理设备的等离子生成器。

具体实施方式

参照图1和图2，示出了用于处理气流12的设备10。该设备包括用于生成等离子焰16的等离子生成器14。图1和图2中示意性地示出了该等离子生成器。相对于下文的图7提供了等离子生成器的更详细的描述。等离子生成器包括用于使源气体通电以通过高电压的应用来生成等离子的电极22。入口24允许气流进入设备中且将其引导到所生成的等离子中。刮擦器26适于从退出电极的如图1中所示的第一位置往复移动到如图2中所示的第二位置，以用于刮擦电极的表面28以除去累积在该表面上的固体沉积物。作为备选或此外，在下文描述的本发明的其它实施例中，刮擦器布置成刮擦等离子生成器的其它干燥表面或等离子生成器下游的处理设备的表面。

等离子生成器包括用于将源气体传送到设备中来通电以形成所述等离子焰的第二入口(未示出)。设备优选为包括用于将试剂传送到设备中以用于改善气流的处理的试剂入口(未示出)。

设备包括电极22下游的反应器室30，在该反应器室30中处理气流。由于在处理某些过程气体时可生成固体沉积物，例如，在消减硅烷、TEOS或有机硅烷时的二氧化硅颗粒，且该沉积物可粘附到室的壁上，故在该壁上形成了水堰。水32通过水入口34进入反应室，且在室的壁上形成水层36，防止颗粒粘附，且在已经粘附了颗粒的情况下除去颗粒。虽然大多数气体在反应室中处理，但在反应器室的上游也发生一些处理，导致在电极22的表面28上的沉积。