[发明专利]一种半导体加工设备及其反应腔室、工艺管路穿腔模块

说明书

本发明涉及一种半导体加工设备及其反应腔室、工艺管路穿腔模块，该半导体工艺管路穿腔模块包括模块本体及温控系统，模块本体设置有汽化通道；温控系统包括温度调节装置以及测控装置，温度调节装置设置于模块本体，测控装置设置于模块本体且测控装置与温度调节装置通信连接，测控装置用于检测模块本体的温度并据此检测信息控制温度调节装置；该半导体工艺管路穿腔模块采用独立模块化设计，其可拆卸地设置于反应腔室上，可以更换不同配置的半导体工艺管路穿腔模块，或者对半导体工艺管路穿腔模块进行改装，增减温控系统，形成可选配设计，提高装置的灵活性，便于使用，并且可以对模块本体温度进行精确控制，避免出现工艺气体液化的现象。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体加工设备及其反应腔室、工艺管路穿腔模块。

背景技术

化学气相沉积是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术。在进行化学气相沉积工艺的过程中，将两种或两种以上的气态原材料传输至反应腔室内，然后气态原材料相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，并沉积到晶片表面上。

一般通过气源向反应腔室内输送工艺气体，该气源可以通过对液源进行加热而产生工艺气体，产生的工艺气体通过穿腔而过的工艺管路穿过反应腔室的腔壁进入反应腔室内，在此过程中为了使工艺气体保持汽化状态，一般需要在反应腔室的腔壁内设置水路通道，在输送工艺气体时通入热水对工艺气体进行保温加热，以避免工艺气体出现冷凝现象，形成颗粒，对晶圆的质量构成威胁。

然而现有的水路通道直接设置于反应腔室的腔壁内，容易对反应腔室的密封性造成影响，并且由于水路通道与反应腔室一体，同时水的温度上限仅为100℃，因此在使用过程中，水的热量容易被反应腔室的腔壁吸收，导致工艺管路的温度无法满足保持汽化的温度需求。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种半导体工艺管路穿腔模块，以更加精确有效地对穿腔工艺管路内的工艺气体进行控温，避免工艺气体在工艺管路内液化。

本发明的第二目的在于提供一种包括上述半导体工艺管路穿腔模块的半导体反应腔室以及半导体加工设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导体工艺管路穿腔模块，包括：

模块本体，所述模块本体设置有汽化通道；

温控系统，所述温控系统包括温度调节装置以及测控装置，所述温度调节装置设置于所述模块本体，用于调节所述模块本体的温度，所述测控装置设置于所述模块本体且所述测控装置与所述温度调节装置通信连接，所述测控装置用于检测所述模块本体的温度并控制所述温度调节装置的启停或控制所述温度调节装置的功率。

可选地，所述模块本体包括盖板以及腔体，所述盖板与所述腔体可拆卸密封连接，所述盖板和/或所述腔体设置有所述汽化通道，所述盖板与所述腔体这两者中的至少一者设置有所述温控系统。

可选地，所述盖板与所述腔体之间设置有至少一道耐高温密封圈，所述耐高温密封圈环绕所述汽化通道设置。

可选地，所述温控系统的温度调节装置包括加热装置和/或冷却装置，所述加热装置为加热片、加热棒以及换热介质循环装置这三者中的一者或至少两者的组合，所述冷却装置包括风冷装置、相变冷却装置以及换热介质循环装置这三者中的一者或至少两者的组合。

可选地，所述温度调节装置的所述加热装置包括加热片，所述加热片设置于所述模块本体的外表面。

可选地，所述温度调节装置的所述加热装置包括加热棒，所述加热棒设置于所述模块本体内。

可选地，所述换热介质循环装置的散热端或吸热端设置于所述模块本体外且与所述模块本体的外壁贴合设置。

可选地，所述测控装置的检测探头设置于所述模块本体内且位于所述温度调节装置与所述汽化通道之间。