[发明专利]一种半导体处理设备及其排气系统

说明书

一种半导体处理设备及其排气系统，通过在排气系统的调节阀上方增设涡轮叶片来阻挡并抵消倒灌气流，从而有效地抑制由涡轮泵倒灌的颗粒物进入半导体处理设备中的真空反应腔，防止真空反应腔受到污染，同时防止排气速度降低，延长了半导体处理设备的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种半导体处理设备及其排气系统。

背景技术

采用半导体处理设备来对半导体器件执行各种不同类型的处理，包括蚀刻，化学气相沉积，灰化等。如图1所示，在半导体处理设备中，通常包含真空反应腔1’，该真空反应腔1’中设置有基座2’，静电吸盘3’设置在基座2’上，晶圆4’放置在静电吸盘3’上，真空反应腔1’中还设置有进气装置5’，进气装置5’连接外部的气源6’，提供反应气体进入真空反应腔1’，以实现对晶圆4’的处理，同时真空反应腔1’中还设置有排气系统，该排气系统包含调节阀7’和涡轮泵8’，调节阀7’设置在排气口9’处，用于控制真空反应腔1’中的气体压力，排气系统在半导体制程过程中或结束后将真空反应腔1’内部的气体以及反应生成物和副产物等颗粒物抽走，使真空反应腔1’内处于真空负压状态。

当调节阀7’在调节开口大小的时候会搅动气流，排气口9’处的气压突然变化，造成此时部分颗粒物不能被涡轮泵8’有效地抽走，有倒灌的隐患，进而影响制程效果。另外在某些特殊情况下，例如涡轮泵8’的泵体出现故障时，若此时的调节阀7’尚未关闭，而涡轮泵8’内马达的转速已经开始下降，将导致调节阀7’下游的压力上升，当下游压力大于真空反应腔1’的腔体内部压力时，在真空反应腔1’和涡轮泵8’之间积聚的大量颗粒物将迅速返流倒灌回真空反应腔1’，导致真空反应腔1’腔体内严重污染，甚至会将进气装置5’的喷淋头的喷气孔堵塞。清洗受污染的真空反应腔1’，并更换进气装置5’等部件至少耗时两周，这样造成长时间的生产停滞，产生巨额经济损失。

发明内容

本发明提供一种半导体处理设备及其排气系统，有效地抑制由涡轮泵倒灌的颗粒物进入半导体处理设备中的真空反应腔，防止真空反应腔受到污染，同时防止排气速度降低，延长了半导体处理设备的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于半导体处理设备的排气系统，所述的排气系统连接半导体处理设备中的真空反应腔的排气口，所述的排气系统包含：调节阀，涡轮泵，以及涡轮叶片；

所述的调节阀设置在真空反应腔的排气口处，用于调节真空反应腔中的气体压力；

所述的涡轮泵设置在调节阀下方，将真空反应腔中的反应气体和生成的颗粒物抽走；

所述的涡轮叶片设置在真空反应腔的排气口处，位于调节阀上方，用于防止颗粒物倒灌。

所述的涡轮叶片包含旋转轴和连接旋转轴的至少三个旋转叶片，所述的旋转叶片可绕所述的旋转轴进行自由旋转。

所述的涡轮叶片的旋转叶片的倾斜方向与所述的涡轮泵的旋转叶片的倾斜方向相同。

所述的涡轮叶片的直径与真空反应腔的排气口的直径相匹配。

所述的涡轮叶片通过连接装置固定设置在真空反应腔的排气口处。

所述的连接装置是环形圈，所述的环形圈固定在排气口处的腔壁上，涡轮叶片的旋转轴连接所述的环形圈。

所述的连接装置是连接杆，所述的连接杆固定在排气口处的腔壁上，或者固定在真空反应腔的侧壁上，涡轮叶片的旋转轴连接所述的连接杆。

本发明还提供一种半导体处理设备，所述的半导体处理设备包含真空反应腔，真空反应腔中设置有基座，静电吸盘设置在基座上，晶圆放置在静电吸盘上，真空反应腔中还设置有进气装置，进气装置连接外部的气源，提供反应气体进入真空反应腔，以实现对晶圆的处理，真空反应腔中还设置有所述的排气系统，用于在半导体制程结束后将真空反应腔内部的反应气体和生成的颗粒物抽走，使真空反应腔内处于真空负压状态。