[发明专利]半导体工艺的反应副产物收集装置

说明书

本发明涉及一种半导体工艺的反应副产物收集装置，其包括：内部收集塔，其设置有覆盖延长排出口的收集塔罩和罩板；延长排出口，其具有向内部收集塔的内部上部方向延长的长度，还包括：壳体，其将流入的废气收容后排出并在内壁形成有产生涡流的水平涡流板；上板，其覆盖壳体的上部的同时形成有防止壳体过热的冷却水流路；内部收集塔，其在壳体内部以向上部隔开一定间隔的形式设置，设置有收集塔罩和罩板；加热器，其设置有热电导板，对流入壳体的废气进行加热并平均分配；延长排出口，其以延长至内部收集塔内部的形式设置，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气通过壳体下板的气体排出口排出。

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺的反应副产物收集装置,更为详细地，涉及一种收集装置，用于解决由于半导体制造工艺的变化使得在工艺反应腔(PROCESS CHAMBER)使用后排出的废气成分中的轻气体成分含量变多且收集反应副产物时低密度多孔反应副产物增加的问题,从而使得收集更多的高密度的反应副产物。

背景技术

一般地，半导体制造工艺大致包括前工艺(Fabrication工艺，制造工艺)和后工艺(Assembly工艺，组装工艺)，所谓的前工艺，指的是在各种工艺反应腔内将薄膜蒸镀在晶片(Wafer)上，通过反复进行有选择地蚀刻已蒸镀的薄膜的过程来加工特定的图案，是指制造半导体芯片(Chip)的工艺，所谓的后工艺，是指将在所述前工艺制造的芯片逐个地分离后，和引线框架(lead frame)连接从而组装为成品的工艺。

这时，就在所述晶片上蒸镀薄膜或对在晶片上蒸镀的薄膜进行蚀刻的工艺而言，通过气体注入系统向工艺反应腔内注入硅烷(Silane)、砷化氢(Arsine)、氯化硼、氢等的前驱物质和反应气体并在高温下进行，在所述工艺进行期间，在工艺反应腔内部产生大量各种易燃性气体和腐蚀性杂质及含有有毒成分的有害气体等。

为了净化并排出这样的有害气体，在半导体制造设备中，在将工艺反应腔制作为真空状态的真空泵的后端，设置有将从所述工艺反应腔排出的废气净化后向大气排出的洗涤器(scrubber)。

但是，这样的洗涤器由于只净化处理气体形态的反应副产物，如果反应副产物向工艺反应腔的外部排出后固化，则存在根据固着于排气线的排气压力上升、流入真空泵并引发泵的故障、有害气体逆流进工艺反应腔从而使得晶片被污染等的又其他的问题。

因此，半导体制造设备中，在工艺反应腔和真空泵之间设置有将从所述工艺反应腔排出的废气凝聚为粉末状态的反应副产物收集装置。

如图11所示，这样的反应副产物收集装置设置为，工艺反应腔51和真空泵53通过泵送线(pumping line)55连接，在所述泵送线55，用于将产生于所述工艺反应腔51的反应副产物以凝聚的粉末形态收集的疏水管(trap pipe)57从所述泵送线55分岔出来。

但是，具有所述结构的现有的反应副产物收集装置存在结构上的缺点，即，薄膜的蒸镀或蚀刻时，在工艺反应腔51内部产生的未反应气体，向和工艺反应腔51相比具有相对较低的温度氛围的泵送线55侧流入的同时固化为粉末59后，在从所述泵送线55分岔而设置的疏水管57堆积。

本申请人开发了用于解决如上所述的现有技术的问题的方案，即“半导体制造工艺中产生的副产物的收集装置”，并在韩国登记专利公报第10-1806480号中公开。

但是，就所述本申请人的发明而言，虽然存在和现有技术一样的在注入反应气体的半导体制造工艺中能够高效收集反应副产物的优点，但是由于最近制造厂家的制造工艺的变化发生如下问题，即，使得从工艺反应腔排出的废气中轻气体的含量变高，并且，以现有的副产物收集装置的结构，在内部收集塔无法提供能够固化为高密度的反应副产物的充分的温度、流速、压力、流路径路、滞留时间等条件，从而收集的粉末的形态更多的为低密度的多孔性粉末形态，因而收集装置的收集空间利用率降低，整体的收集效率变低。