[发明专利]一种多腔室外延炉系统及其气压调节方法

说明书

本发明公开了一种多腔室外延炉系统及其气压调节方法，该系统包括多个反应室，与各个反应室相连通的主气道，与主气道相连通的H₂气体缓冲罐、真空气体缓冲罐和湿式洗涤机，与湿式洗涤机相连接的排风涡轮，通过实时监测各个反应室气压和主气道气压，进而调节排风涡轮的输出功率、H₂气体补偿主气道压降和真空缓冲平衡主气道压升来调节主气道气压，使其稳定在设定阈值内，当通过调节无法稳定主气道气压在设定阈值内时，停机气压超出设定阈值内的各个反应室，达到提高生产效率和实时调节外延炉系统气压的目的。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种多腔室外延炉系统及其气压调节方法。

背景技术

现阶段半导体器件已经广泛应用到日常生活和工业生产当中，极大地方便了人们的生活和工作。

目前，半导体的生产工艺有物理气相沉积法(PVD)和化学气相沉积法(CVD)，最常用是化学气相沉积法(CVD)，即：氢气(H₂)气携带四氯化硅(SiCl₄)、三氯氢硅(SiHCl₃)进入置有硅衬底的高温外延炉，所产生的硅原子在衬底硅表面上外延生长，发生的化学反应如下：

SiCl₄+2H₂＝Si+4HCl

SiHCl₃+H₂＝Si+3HCl

湿式洗涤机是外延生长中必不可少的机器之一，它可以清洁和处理来自外延炉的排气如盐酸(HCl)、三氯氢硅(SiHCl₃)、四氯化硅(SiCl₄)等。通常情况下，氢气(H₂)不能通过湿式洗涤机除去，可以稀释后露天排放，湿式洗涤机的另一个重要功能是通过排气涡轮为外延炉提供负压。由于外延生长通常需要在-3torr的气压条件下，任何过度的气压变化都可能导致在晶片上产生严重的颗粒沉积问题，因此，一个外延炉通常只连接一个湿式洗涤机，以防止额外的气体进入湿式洗涤机，造成外延炉内气压失控。

在现有的外延炉系统中，湿式洗涤机处理排气的能力要比单一外延炉的排气量大得多，因此，造成资源配置浪费和生产效率降低的现象；除此之外，现有的外延炉系统无法对炉内的气压实现实时的调节和稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多腔室外延炉系统及其气压调节方法，以解决现有技术中出现的资源配置浪费、生产效率低和无法实时调节气压的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了，包括：

若干个反应室，每个所述反应室设有排气道和第一气压传感器；

主气道，所述主气道设有第二气压传感器，所述主气道通过所述排气道与各个所述反应室相连通；

H₂气体缓冲罐，所述H₂气体缓冲罐设有第一输入气道和第一控制开关，所述H₂气体缓冲罐通过所述第一输入气道与所述主气道相连通；

真空气体缓冲罐，所述真空气体缓冲罐设有第二输入气道和第二控制开关，所述真空气体缓冲罐通过所述第二输入气道与所述主气道相连通；

湿式洗涤机，所述湿式洗涤机设有排风涡轮和控制器，所述控制器与所述排风涡轮相连接，所述控制器调节所述排风涡轮的输出功率；

输出气道，所述主气道与所述湿式洗涤机通过所述输出气道相连通；

FDC(Fault Detection and Classification，故障检测与分类)系统，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述控制器均与所述FDC系统连接。

进一步的，所述反应室数量大于或者等于两个。