[发明专利]半导体加工设备

说明书

本申请公开一种半导体加工设备，包括反应腔室以及门组件，门组件设置于反应腔室的设有排气口的一端，反应腔室上设有用于阻碍工艺气体泄露的密封腔，密封腔通过引入惰性气体，以使密封腔内的气体压力大于反应腔室内的气体压力；排气口用于排出反应腔室中通入的工艺气体以及密封腔内的惰性气体。本申请不仅能够阻止工艺气体(例如HCl气体)从反应腔室内逸出而腐蚀设备，还能够避免外部气体或金属颗粒等进入反应腔室内，且密封性能不受高温影响而下降。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种半导体加工设备。

背景技术

在集成电路的制造过程中，硅片(晶圆)的表面会生成一层硅氧化膜，即二氧化硅(SiO₂)层，以实现器件保护、隔离沾污、表面钝化、掺杂工艺时的注入掩蔽、金属导电层间的介质层等功能。业界一般采用掺氯氧化工艺，例如向反应腔室内通入工艺气体，例如氯化氢(HCl)气体，来制备二氧化硅层。HCl气体对金属具有腐蚀性，为避免HCl气体从反应腔室内逸出而腐蚀半导体加工设备的金属部件，现有技术一般是在反应腔室与门组件(例如石英基座)之间设置O型密封圈，实现密封。但是在制备过程的温度较高，密封圈在高温环境下容易损坏，密封性能受到影响。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种半导体加工设备，以解决密封圈的密封性能不佳而导致工艺气体逸出并腐蚀设备的问题。

为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

本申请提供一种半导体加工设备，包括反应腔室以及门组件，门组件设置于反应腔室的设有排气口的一端，反应腔室上设有用于阻碍工艺气体泄露的密封腔，密封腔通过引入惰性气体，以使密封腔内的气体压力大于反应腔室内的气体压力；排气口用于排出反应腔室中通入的工艺气体以及密封腔内的惰性气体。

可选地，门组件包括支撑盘、基座和固定环，基座设于支撑盘上，固定环设于基座的外围并将基座固定于支撑盘，固定环和基座之间存在第一缝隙；密封腔包括第一密封腔，第一密封腔设置于基座与反应腔室接合的一侧；固定环设有进气通道，且进气通道与第一缝隙连通。

可选地，密封腔还包括第二密封腔，第二密封腔设置于基座与支撑盘接合的一侧。

可选地，基座与反应腔室接合的一侧开设有第一凹槽，反应腔室的腔体覆盖第一凹槽并形成第一密封腔；基座与支撑盘接合的一侧开设有第二凹槽，支撑盘覆盖第二凹槽并形成第二密封腔。

可选地，第一进气通道沿第一方向贯穿固定环，且沿第二方向，进气通道位于第一密封腔和第二密封腔之间，第一方向与第二方向垂直。

可选地，固定环的环形走向，固定环均匀分布有若干进气通道。

可选地，门组件还包括安装盘、驱动装置和驱动轴，安装盘固定于支撑盘背向反应腔室的一侧；密封腔还包括第三密封腔，第三密封腔位于安装盘和支撑盘之间；驱动装置固定于安装盘的远离支撑盘的一侧，驱动装置与驱动轴连接，驱动轴依次穿过安装盘、支撑盘和基座并伸入反应腔室内，且与承载硅片的组件连接，驱动轴与支撑盘和基座之间存在第二缝隙，第三密封腔通过第二缝隙与反应腔室连通。

可选地，安装盘设有内腔，内腔和支撑盘围成第三密封腔。

可选地，半导体加工设备还包括进气组件，进气组件用于向密封腔传输惰性气体，进气组件上设有气动阀、压力表和流量控制器。

可选地，惰性气体包括氮气或氩气，和/或工艺气体包括氯化氢。

如上所述，在本申请的半导体加工设备中，在在反应腔室上设置密封腔，密封腔室通过引入惰性气体使得密封腔内的气体压力(即压强)大于反应腔室内的气体压力，不仅可以阻止反应腔室内的工艺气体逸出，而且能够避免外部气体或金属颗粒等进入反应腔室内，密封性能不仅不受高温影响而下降，反而高温有利于增大密封腔内的气体压力，更加有利于提高密封性能。

附图说明