CN223092819U - 一种半导体设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种半导体设备，涉及半导体技术领域。该半导体设备包括腔体、进气机构、喷淋装置、工艺气路和吹扫气路，腔体内用于放置基底；进气机构设置于腔体的底部，进气机构与腔体相连通，进气机构用于向腔体内通入吹扫气体；工艺气路设置于腔体的顶部，工艺气路与腔体相连通；喷淋装置设置于腔体内，喷淋装置靠近工艺气路，吹扫气路与工艺气路相连通，其能够减轻基底的污染程度，提高基底的工艺质量。

Description

一种半导体设备

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种半导体设备。

背景技术

单腔设备在工艺过程中需要频繁开关盖，频繁开关盖会造成喷淋装置和部分气路被污染，导致腔体、喷淋装置和气路中存在杂质和粉尘等污染物，但在腔体内放置基底并关盖后，对腔体进行吹扫或进行工艺过程时可能会把腔体、喷淋装置和气路中存在杂质和粉尘等污染物吹扫至基底上，造成基底污染，影响基底的工艺质量。

实用新型内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种半导体设备，其能够减轻基底的污染程度，提高基底的工艺质量。

本申请的实施例可以这样实现：

本申请的实施例提供了一种半导体设备，其包括腔体、进气机构、喷淋装置、工艺气路和吹扫气路，所述腔体内用于放置基底；所述进气机构设置于所述腔体的底部，所述进气机构与所述腔体相连通，所述进气机构用于向所述腔体内通入吹扫气体；所述工艺气路设置于所述腔体的顶部，所述工艺气路与所述腔体相连通；所述喷淋装置设置于所述腔体内，所述喷淋装置靠近所述工艺气路，所述吹扫气路与所述工艺气路相连通。

在吹扫过程中，先打开进气机构，进气机构向腔体内通入吹扫气体，吹扫气体在腔体内由下往上流通，带走腔体内的污染物，并且吹扫气体在经过喷淋装置时一并带走喷淋装置上的污染物进入工艺气路内，再将工艺气路内的污染物带入吹扫气路中排出；随后关闭进气机构，向工艺气路内通入工艺气体，此时工艺气体也会将工艺气路内的残余污染物带入吹扫气路中排出，从而减少了腔体、喷淋装置和工艺气路中存在杂质和粉尘等污染物，且在此过程中不易对基底造成污染，提高了基底的工艺质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例中半导体设备的第一种示意图；

图2为本申请实施例中用于展示气体流向的示意图；

图3为本申请实施例中半导体设备的局部结构示意图；

图4为本申请实施例中半导体设备的第二种示意图；

图5为本申请实施例中半导体设备的第三种示意图。

图标：1-腔体；2-喷淋装置；3-工艺气路；31-第一气路段；32-第二气路段；4-吹扫气路；41-阀门；5-汇流气路；6-进气气路；7-抽送装置；8-气柜；9-基底。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

本申请的发明人发现，单腔设备在工艺过程中需要频繁开关盖，频繁开关盖会造成喷淋装置和部分气路被污染，导致腔体、喷淋装置和气路中存在杂质和粉尘等污染物，但在腔体内放置基底并关盖后，对腔体进行吹扫或进行工艺过程时可能会把腔体、喷淋装置和气路中存在杂质和粉尘等污染物吹扫至基底上，造成基底污染，影响基底的工艺质量。本申请的实施例提供了一种半导体设备，其能够减轻基底的污染程度，提高基底的工艺质量。

请参考图1-图3，本申请的实施例提供的半导体设备包括腔体1、进气机构、喷淋装置2、工艺气路3和吹扫气路4，腔体1内用于放置基底9；进气机构设置于腔体1的底部，且与腔体1相连通，进气机构用于向腔体1内通入吹扫气体；工艺气路3设置于腔体1的顶部，且与腔体1相连通；喷淋装置2设置于腔体1内，且靠近工艺气路3，吹扫气路4与工艺气路3相连通。

需要指出的是，腔体1内设置有用于承载基底9的承载盘，在放置基底9时将基底9放置于承载盘上即可。

在进气机构向腔体1内通入吹扫气体时，吹扫气体在腔体1内由下往上流通，进而进入工艺气路3内，最后通过与工艺气路3相连通的吹扫气路4排出。

需要说明的是，工艺气路3用于由上往下通入工艺气体，在对基底9进行加工时，工艺气体经工艺气路3进入腔体1内后经喷淋装置2喷淋作用于腔体1内的基底9，本实施例中由于在工艺气路3上连通设置吹扫气路4，工艺气体也会进入到吹扫气路4内。

为了减轻基底9的污染程度，提高基底9的工艺质量，先打开进气机构，进气机构向腔体1内通入吹扫气体，吹扫气体在腔体1内由下往上流通，带走腔体1内的污染物，并且吹扫气体经过喷淋装置2时一并带走喷淋装置2上的污染物进入工艺气路3内，再经工艺气路3将工艺气路3内的污染物带入吹扫气路4中排出；随后关闭进气机构，向工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气体也会将工艺气路3内的污染物带入吹扫气路4中排出，从而减少了腔体1、喷淋装置2和工艺气路3中存在杂质和粉尘等污染物，且在此过程中不易对基底9造成污染，提高了基底9的工艺质量。

工艺气路3包括连通的第一气路段31和第二气路段32，第二气路段设置于腔体1的顶部，且与腔体1相连通，吹扫气路4连接于第一气路段31和第二气路段32的连通处。

吹扫气体在进入工艺气路3的过程中，吹扫气体经第二气路段32进入吹扫气路4中将污染物排出；关闭进气机构后，向工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气体也会经第一气路段31将污染物带入吹扫气路4中排出。

本实施例中，工艺气路3的数量为多个，多个工艺气路3均设置于腔体1的顶部，且与腔体1相连通；吹扫气路4的数量为多个，多个吹扫气路4一一对应地与多个工艺气路3相连通；半导体设备还包括汇流气路5，多个吹扫气路4均与汇流气路5相连通。

不同的工艺气路3用于通入不同的工艺气体，例如，工艺气路3的数量为三个，三个工艺气路3分别为氧源气路、氮气气路和金属源气路，其中，氧源气路时用于提供氧气的气路，氮气气路是用于提供氮气的气路，金属源气路是用于提供金属源气体(或金属前驱体)的气路，其中，氧气、氮气和金属源气体均能够作为工艺气体，这些工艺气体在化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)等薄膜沉积工艺中起到关键作用。

当然，可以理解的是，工艺气路3的数量可以依据实际工况而定，对此不做限定。

进气机构向腔体1内通入吹扫气体后，吹扫气体在腔体1内由下往上流通，吹扫气体经过喷淋装置2时带走喷淋装置2上的污染物分别进入多个工艺气路3内，再经多个工艺气路3将每个工艺气路3内的污染物分别带入多个吹扫气路4，多个吹扫气路4中的气体汇流于汇流气路5内排出；随后关闭进气机构，向多个工艺气路3内分别通入工艺气体，此时工艺气体也会将工艺气路3内的污染物带入各自的吹扫气路4中，最后汇入汇流气路5内排出。

在其他实施例中，也可以取消汇流气路5，多个吹扫气路4中的气体分别向外排出即可。

本实施例中，进气机构包括进气气路6和吹扫气源，进气气路6设置于腔体1的底部，且与腔体1相连通，吹扫气源与进气气路6相连通，用于通过进气气路6向腔体1内通入吹扫气体。

吹扫气源是用于向腔体1内提供吹扫气体的装置，当开启吹扫气源时，吹扫气源通过进气气路6向腔体1内通入吹扫气体，由于进气气路6设置于腔体1的底部，吹扫气体进入腔体1内时由下往上流通，从而不易将腔体1内的污染物吹扫至基底9表面。

可选的，吹扫气源为氮气气源或氩气气源。

需要说明的是，氮气气源是用于提供氮气的装置，当吹扫气源为氮气气源时，开启氮气气源，氮气气源通过进气气路6向腔体1内通入氮气；氩气气源是用于提供氩气的装置，当吹扫气源为氩气气源时，开启氩气气源，氩气气源通过进气气路6向腔体1内通入氩气；其中，氮气和氩气均能够作为吹扫气体，均能够对腔体1、喷淋装置2和工艺气路3进行吹扫。

当然，吹扫气源不限于上述的氮气气源和氩气气源，还可以是其他惰性气体气源，只要提供的惰性气体能够对腔体1、喷淋装置2和工艺气路3进行吹扫均可作为吹扫气源。

请参考图4，本实施例中，半导体设备还包括抽送装置7，抽送装置7与吹扫气路4相连通，以将吹扫气路4中的气体抽出。

抽送装置7与汇流气路5相连通，在启动抽送装置7时，抽送装置7能够将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体抽走，使得气体经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的过程更加迅速，提升了吹扫效率。

在其他实施例中，若取消汇流气路5，多个吹扫气路4分别与抽送装置7相连通，在启动抽送装置7时，抽送装置7能够直接将多个吹扫气路4内的气体抽走，及时排出带有污染物的气体。

可选的，抽送装置7包括泵体和泵管，泵体和泵管相连通，泵管与吹扫气路4相连通。

泵管与汇流气路5相连通，在启动泵体时，泵体能够将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，使得气体经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的过程更加迅速，提升了吹扫效率。此外，泵体可以与外部的气体处理装置连通，以便处理气体的污染物。

在其他实施例中，若取消汇流气路5，多个吹扫气路4分别与泵管相连通，在启动泵体时，泵体能够直接将多个吹扫气路4内的气体吸入泵管内抽走；或者，泵管的数量为多个，多个泵管均与泵体相连通，多个泵管一一对应地与多个吹扫气路4相连通，在启动泵体时，泵体能够直接将多个吹扫气路4内的气体分别吸入多个泵管内抽走。

请参考图5，本实施例中，半导体设备还包括气柜8，气柜8设置于腔体1的一侧，且气柜8与工艺气路3相连通，用于向工艺气路3内通入工艺气体。

需要说明的是，气柜8是用于向工艺气路3内提供工艺气体的装置，气柜8同时与多个工艺气路3相连通，分别向多个工艺气路3内提供不同的工艺气体。

在开启吹扫气源，且吹扫气源通过进气气路6向腔体1内通入吹扫气体后，关闭吹扫气源，随后打开气柜8，气柜8便向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体带走残余的污染物进入吹扫气路4内，泵体再将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，在此过程中去除了工艺气路3内残余的污染物。

本实施例中，吹扫气路4上设置有阀门41。

多个吹扫气路4上均设置有阀门41，阀门41具有开启状态和关闭状态，当阀门41处于开启状态时，开启吹扫气源，吹扫气源通过进气气路6向腔体1内通入吹扫气体，吹扫气体由下往上流通，吹扫气体能够带走腔体1、喷淋装置2和工艺气路3内的污染并通入吹扫气路4内，多个吹扫气路4内的气体汇入到汇流气路5内，泵体再将汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走；吹扫气源关闭后，通过气柜8向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体带走残余的污染物进入吹扫气路4内，泵体再将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，最后将所有阀门41关闭。

当阀门41处于关闭状态时，气柜8向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体会经喷淋装置2喷淋作用于基底9上，而由于此时腔体1、喷淋装置2以及工艺气路3内的绝大部分污染物已经被清除，因此大大降低了对基底9造成的污染，进而能够提升基底9的工艺质量。

可选的，阀门41可以是电动阀或气动阀，其中，电动阀是借助电力驱动的阀门，气动阀是借助压缩空气驱动的阀门。

当然，阀门41的种类不限于上述的电动阀和气动阀，只要能够调整吹扫气路4的启闭即可。

可选的，半导体设备还包括控制器，控制器与阀门41电连接。

通过控制器能够控制阀门41的启闭，使得阀门41的工作过程更加可控。

通过控制器控制阀门41开启，吹扫气路4导通，多个吹扫气路4内的气体能够汇入到汇流气路5内，泵体再将汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走；吹扫气源关闭后，通过气柜8向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体也能够带走残余的污染物进入吹扫气路4内，泵体再将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，随后通过控制器控制阀门41关闭。

本申请实施例提供的半导体设备的技术效果至少包括：吹扫气体在腔体1内由下往上流通，带走腔体1内以及喷淋装置2上的污染物进入工艺气路3内，再经工艺气路3将工艺气路3内的污染物带入吹扫气路4中排出；气柜8能够向多个工艺气路3内通入工艺气体，工艺气体能够将残余的污染物带入吹扫气路4中排出；泵体能够将经多个吹扫气路4汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，使得气体汇入汇流气路5内的过程更加迅速，提升了吹扫效率；通过在吹扫气路4上设置阀门41，能够控制吹扫气路4的通断，进而便于切换半导体设备的工作状态。

本申请实施例提供的半导体设备的工作原理为：当阀门41处于开启状态时，开启吹扫气源，吹扫气源通过进气气路6向腔体1内通入吹扫气体，吹扫气体由下往上流通，带走腔体1、喷淋装置2和工艺气路3内的污染物并通入吹扫气路4内，多个吹扫气路4内的气体汇入到汇流气路5内，泵体再将汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走；随后关闭吹扫气源，通过气柜8向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体将残余的污染物送入吹扫气路4内，泵体持续将汇入汇流气路5内的气体吸入泵管内抽走，最后将所有阀门41关闭，此时腔体1、喷淋装置2以及工艺气路3内的绝大部分污染物被清除，需要对基底9进行加工时，再通过气柜8向多个工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气路3内的工艺气体会经喷淋装置2喷淋作用于基底9上，基底9的工艺质量能够得到保障。

综上所述，本申请实施例提供了一种半导体设备，通过进气机构向腔体1内通入吹扫气体，吹扫气体在腔体1内由下往上流通，将腔体1、喷淋装置2和工艺气路3内的污染物带入吹扫气路4中排出；在关闭进气机构后，向工艺气路3内通入工艺气体，此时工艺气体也能够将工艺气路3内的残余污染物带入吹扫气路4中排出，从而减少了腔体1、喷淋装置2和工艺气路3中存在杂质和粉尘等污染物，且在此过程中不易对基底9造成污染，提高了基底9的工艺质量。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种半导体设备，其特征在于，包括：

腔体(1)，所述腔体(1)内用于放置基底(9)；

进气机构，所述进气机构设置于所述腔体(1)的底部，且与所述腔体(1)相连通，所述进气机构用于向所述腔体(1)内通入吹扫气体；

工艺气路(3)，所述工艺气路(3)设置于所述腔体(1)的顶部，且与所述腔体(1)相连通；

喷淋装置(2)，所述喷淋装置(2)设置于所述腔体(1)内，且靠近所述工艺气路(3)；

吹扫气路(4)，所述吹扫气路(4)与所述工艺气路(3)相连通。

2.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述工艺气路(3)的数量为多个，多个所述工艺气路(3)均设置于所述腔体(1)的顶部，且与所述腔体(1)相连通；

所述吹扫气路(4)的数量为多个，多个所述吹扫气路(4)一一对应地与多个所述工艺气路(3)相连通；

所述半导体设备还包括汇流气路(5)，多个所述吹扫气路(4)均与所述汇流气路(5)相连通。

3.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述进气机构包括进气气路(6)和吹扫气源，所述进气气路(6)设置于所述腔体(1)的底部，且与所述腔体(1)相连通，所述吹扫气源与所述进气气路(6)相连通，用于通过所述进气气路(6)向所述腔体(1)内通入吹扫气体。

4.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述吹扫气源为惰性气体气源。

5.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括抽送装置(7)，所述抽送装置(7)包括泵体和泵管，所述泵体和所述泵管相连通，所述泵管与所述吹扫气路(4)相连通。

6.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述半导体设备还包括气柜(8)，所述气柜(8)设置于所述腔体(1)的一侧，且所述气柜(8)与所述工艺气路(3)相连通，用于向所述工艺气路(3)内通入工艺气体。

7.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述吹扫气路(4)上设置有阀门(41)，所述半导体设备还包括控制器，所述控制器与所述阀门(41)电连接。

8.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述工艺气路(3)为氧源气路、氮气气路或金属源气路。