[发明专利]压力控制装置及半导体加工设备

说明书

本发明实施例提供一种压力控制装置及半导体加工设备，该装置包括压力采样部件和气体输送结构，压力采样部件中设置有气体通道，气体通道的两端分别与工艺腔室的排气口和排气装置连接，且气体通道包括变径通道段，变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化；气体输送结构包括第一管路，第一管路与压力采样部件可移动的连接，用于使第一管路的出气端移动至变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，用于调节工艺腔室的负压；其中，第一方向与变径通道段的气体输送方向相同。本发明实施例提供的压力控制装置及半导体加工设备的技术方案，不仅具有较高的响应速度，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以延长管路寿命。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种压力控制装置及半导体加工设备。

背景技术

在进行半导体工艺的过程中，例如使用立式氧化炉进行热处理工艺时，会在硅片上生成一层硅的氧化膜。该工艺对膜厚一致性的要求较高，但是，由于目前采用的控制腔室压力的方法是将腔室压力与周围环境压力进行对比，并根据对比结构控制压力条件来影响氧化膜厚度，这种控制方式受排气压力的波动影响较大，腔室压力容易出现波动，影响氧化膜厚度的一致性。

现有的压力控制装置包括设置在工艺腔室的排气管路的进气端上的压差计和设置在该排气管路上的压力控制阀，其中，压差计用于实时检测排气管路的进气端的压力值(相当于腔室压力)，并将其发送至控制单元；控制单元用于根据检测到的压力值与压力设定值进行差比较，并根据比较结果控制压力控制阀的开度，以使排气管路的进气端的压力与压力设定值一致，从而达到控制腔室压力的目的。另外，上述排气管路与厂务端连接，厂务端用于提供负压。

但是，由于压力控制阀对控制单元发出的指令的响应具有滞后性，导致当厂务端负压发生波动时，腔室压力很难迅速达到压力平衡，即，维持在设定压力值，从而影响腔室压力的稳定性。而且，一旦厂务端负压突然失效，同时工艺腔室内为负压时，厂务端气体将会倒灌进入腔室内部，污染腔室。另外，由于自工艺腔室排出的气体可能存在诸如氯化氢等的腐蚀性气体，导致金属的排气管路容易被腐蚀，从而导致使用寿命缩短。

发明内容

本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压力控制装置及半导体加工设备，其不仅具有较高的响应速度，可以有效减少因厂务端压力波动而对腔室压力的稳定性产生的影响，而且还可以有效防止厂务端气体倒灌发生，并可以稀释工艺腔室排出的腐蚀气体的浓度，从而可以延长管路寿命。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种压力控制装置，应用于半导体加工设备的工艺腔室，包括压力采样部件和气体输送结构，其中，所述压力采样部件中设置有气体通道，所述气体通道的两端分别与所述工艺腔室的排气口和排气装置连接，且所述气体通道包括变径通道段，所述变径通道段的内径沿气体流通方向逐渐变化；

所述气体输送结构包括第一管路，所述第一管路与所述压力采样部件可移动的连接，用于使所述第一管路的出气端移动至所述变径通道段内在轴向上的不同位置处，并沿第一方向输出调压气体，用于调节所述工艺腔室的负压；其中，所述第一方向与所述变径通道段的气体输送方向相同。

可选的，所述气体通道包括排气段、进气段和拐角段，所述进气段的进气端与所述排气口连接，所述排气段的出气端与所述排气装置连接；

所述排气段的轴向和所述进气段的轴向之间呈夹角，且所述进气段的出气端与所述拐角段的进气端连接，所述排气段的进气端与所述拐角段的出气端连接；

所述变径通道段包括第一变径通道段，所述拐角段构成所述第一变径通道段，所述第一管路伸入所述拐角段内，且沿所述排气段的轴向延伸方向移动。

可选的，所述变径通道段还包括第二变径通道段，所述排气段构成所述第二变径通道段，所述第二变径通道段的内径由中部向两端逐渐增大；

所述第一管路能够由所述拐角段移动至所述第二变径通道段的中部位置。