[发明专利]半导体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种半导体加工设备。

背景技术

半导体加工设备通常要求其反应腔室处于真空状态，以保证工艺环境的稳定性。而且，在进行工艺的过程中，需要不断地向反应腔室内通入工艺气体，以与晶片相互反应，同时需要利用抽气系统（包含有抽气管道和真空泵等等）持续抽气，以使反应后的废气排出反应腔室，从而保持反应腔室内具有一定的真空度。此外，针对只有反应腔室的半导体加工设备，还需要在工艺结束后对反应腔室进行充气，使其恢复至大气状态，以便于进行取/放晶片的操作，因此，在进行下一次工艺之前，就需要再次利用抽气系统抽气，以使反应腔室达到真空状态。

上述利用抽气系统抽气的过程往往会扰动反应腔室内的气流，导致工艺环境的稳定性受到影响，为此，就要求抽气系统应具备以下功能：1）稳定、均匀的抽气气流；2）能够及时地将反应后的废气中所含有的副产物颗粒随气流排出反应腔室，并抑制其无法返回反应腔室。

为了能够获得稳定、均匀的抽气气流，最常用的做法是将反应腔室的与抽气系统连接的排气口设置在反应腔室下方的中心位置处。然而，这在实际应用中经常会遇到抽气管道的口径有限，或者因受到反应腔室下方空间的限制而造成抽气管道不便于在竖直方向设置等的问题，为了解决这些问题，通常在反应腔室的下方设置一个抽气腔室，该抽气腔室分别与反应腔室的排气口和抽气系统连接，用以起到过渡作用。而且，抽气腔室的进气口尺寸可以针对反应腔室的排气口尺寸做适应性设计，同时抽气腔室的排气口的方向也可以灵活布置。

图1为现有的半导体加工设备的结构示意图。如图1所示，抽气腔室107设置在反应腔室101的下方。具体地，在反应腔室101内设置有载片台104，用于承载被加工工件105；在反应腔室101的顶部中心位置处设置有进气口103，并且在反应腔室101的底部中心位置处设置有排气口102；抽气腔室107通过螺钉106固定在反应腔室101的底部，并在抽气腔室107与反应腔室101的连接处设置有密封圈111，以对二者之间的间隙进行密封。抽气腔室107的进气口与反应腔室101的进气口103相连通。抽气腔室107的出气口横向设置，以便于连接抽气系统的管道（图中未示出）。此外，为了方便清理在抽气腔室107内积存的副产物颗粒，在抽气腔室107的底部还设置有可拆卸的底盖110，具体地，底盖110利用螺栓108和螺母109固定在抽气腔室107的底部，并且在底盖110与抽气腔室107之间设置有密封圈111，以对二者之间的间隙进行密封。

图2为现有的半导体加工设备的气流仿真图。如图2所示，在进行工艺的过程中，工艺气体通过反应腔室101的进气口103流入反应腔室101中，并与置于载片台104上的被加工工件105发生反应；反应后的废气依次自反应腔室101的排气口102和抽气腔室107的进气口流入抽气腔室107中，然后由抽气系统自抽气腔室107的出气口抽出。

上述抽气腔室在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由图2可知，由于气流在抽气腔室107的底部角落处遇到阻挡而形成涡流，尤其在抽气腔室107的出气口对面的底部角落处会形成非常大的涡流和反弹流，这不仅会导致气流中携带的部分副产物颗粒在底部角落堆积，而且涡流和反弹流还会携带部分副产物颗粒返回反应腔室101，从而造成反应腔室101被污染。

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，提出了一种半导体加工设备，其不仅可以减少气流中携带的部分副产物颗粒的积存，而且还可以抑制积存的副产物颗粒被气流扬起，从而可以避免副产物颗粒返回反应腔室。

为实现本发明的目的而提供一种半导体加工设备，其包括反应腔室和设置在所述反应腔室底部的抽气腔室，其中，在所述反应腔室的底部设置有排气口，且对应地在所述抽气腔室的顶部设置有进气口，所述进气口与所述排气口连接；并且，在所述抽气腔室的侧壁上设置有出气口，用以排出所述抽气腔室内的气体，在所述抽气腔室内，且位于所述出气口的下方设置有锥状环，所述锥状环的下端口小于上端口；所述锥状环用于将所述抽气腔室分隔为上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室通过所述锥状环的环孔相连通。

优选的，所述抽气腔室还包括颗粒储存槽，所述颗粒储存槽采用可拆卸的方式设置在所述下腔室的底部，用于储存进入所述下腔室内的副产物颗粒；并且在所述颗粒储存槽与所述下腔室之间设置有密封圈，用于对二者之间的间隙进行密封。

优选的，在所述颗粒储存槽的侧壁内设置有沿其周向环绕的环状通道，通过向所述环状通道内通入冷却水来冷却所述颗粒储存槽。