[实用新型]炉管清洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种炉管清洗装置。

背景技术

随着器件关键尺寸的缩小，对晶片表面玷污的控制变得越来越关键。如果在生产过程中引入了颗粒等污染源，就可能引起电路的开路或断路，因而在半导体工艺制造中，如何避免在工艺制造中的污染是必须要关注的问题。随着生产中设备自动化程度的提高，人员与产品的交互变少，防止生产中带来颗粒的重点已更多地放到了生产设备所产生的颗粒上面。如设备腔壁上积累的附着物的脱落就是一个很常见的污染源，为此，在生产过程中，常需要对设备的腔壁进行清洁，去除积累物，以防止因其脱落而导致对晶片的玷污。

在各种生产设备中，化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)设备的颗粒污染问题是关注的重点之一，这是由其的工作原理决定的。化学气相沉积设备通常会用于形成常用的氧化硅、氮化硅等薄膜，沉积时，向反应室内通入气态的含有形成薄膜所需的原子或分子的化学物质，该化学物质在反应室内混合并发生反应，最终在晶片表面聚集形成希望形成的固态薄膜和气态产物。在这一薄膜形成过程中，除了在晶片表面形成薄膜外，必然也会在反应室的内壁表面积累附着物。因此，在多次沉积后，当内壁上的附着物较厚时，易因其发生脱落，对沉积室和晶片造成玷污，形成晶片上的缺陷，降低产品的成品率。尤其对于以炉管为反应室的热壁式CVD设备，会有更多的颗粒沉积在炉管的内壁上，需要定时清洁的频率更高，因而在半导体制造工厂内，需为其配置专用的炉管清洗设备。

申请号为200420067700.4的中国专利申请公开了一种石英管清洗机，该清洗机包含一个酸槽和一个水槽，在不对清洗件进行夹持的情况下，对清洗件进行静止清洗，这样，传送臂只起传送作用，在清洗过程中可以处于闲置状态。但是，因该清洗设备在清洗时不对清洗件进行夹持，对炉管的清洗强度有限，清洗效果较差，通常会导致炉管清洗时间的较长。

图1为现有的双槽炉管清洗设备的截面示意图，如图1所示，其主要由机壳100、长条形的酸槽101和水槽102、传送臂103和导轨104组成，对于清洗沉积氧化硅的炉管的炉管清洗设备，酸槽101内一般放置的是由氢氟酸(HF)配置而成的酸液；清洗沉积氮化硅的炉管清洗设备，酸槽101内一般放置的是由磷酸(H₃PO₄)配置而成的酸液。水槽102一般为溢流槽，其利用大量去离子水对酸浸泡后的炉管进行冲洗。传送臂103沿着导轨104在酸槽和水槽间来回传送炉管105，并可以在炉管浸入酸槽101或水槽102时，起到夹持固定炉管的作用。炉管位于酸槽101或水槽102内时，槽底的转动机构会带动炉管105在传送臂103的弯臂内转动，以达到更好的清洗效果。

半导体工艺制造中，清洗不同沉积物的炉管所适用的酸溶液是不同的，如沉积氧化硅的炉管与沉积氮化硅的炉管在清洗时所用的酸溶液就不相同，因而常需要根据清洗的炉管类型，更换酸槽中的酸溶液，造成不必要的成本和时间上的浪费。为避免这一点，有的厂家购买了多台清洗设备，每一台清洗设备专用于一种类型的炉管清洗，其酸槽内的酸溶液也就无需作不必要的更换了，作到专机专用。另外，当需要清洗的炉管较多时，为了提高炉管清洗量，也需要购置更多的清洗机。但是一方面，该种炉管清洗设备较为昂贵，一台设备通常需要二十多万美元，购买多台设备会导致设备购置费上升，另一方面，多台设备也会导致设备占地面积上升，两方面最终都会导致生产成本上升。为改善这一点，后来出现了多槽的炉管清洗机。