抽气装置及半导体加工装置

摘要

本发明公开了一种抽气装置及半导体加工装置，抽气装置为筒状结构，中部形成腔体，上端和下端分别设有法兰，侧壁上设有一个或多个开口，侧壁中沿轴向设有多条气体通道，筒状结构的下部设有匀流空腔，多条气体通道的下端分别与匀流空腔相通。当半导体加工装置的工艺腔室的下部设有这种抽气装置后，下电极可以部分置于抽气装置中部的腔体中，既可以通过侧壁中的气体通道实现对工艺腔室的抽气，又可以通过侧壁上的开口对下电极进行维护和操作。提高了维护效率，减少了停机时间。

权利要求

1.一种抽气装置，其特征在于，该抽气装置为筒状结构，中部腔体安装有工艺腔室的下电极的部分组件，包括侧壁，所述侧壁上设有一个或多个开口，所述开口用于对所述下电极进行操作和维护，所述侧壁中沿轴向设有一条或多条气体通道。

2.根据权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，所述的筒状结构为圆筒状结构或棱筒状结构，所述开口为矩形开口或圆形开口或椭圆形开口。

3.根据权利要求2所述的抽气装置，其特征在于，所述多个开口沿所述圆筒状结构的周向均匀布置，所述气体通道设置在所述圆筒状结构的侧壁的未开口部位。

4.根据权利要求3所述的抽气装置，其特征在于，所述圆筒状结构的侧壁上设有3个开口和3条气体通道，所述3个开口和3条气体通道相互间隔布置。

5.根据权利要求2所述的抽气装置，其特征在于，所述开口布置在所述棱筒状结构的侧壁的面的部位，所述气体通道布置在所述棱筒状结构的侧壁的棱的部位。

6.根据权利要求5所述的抽气装置，其特征在于，所述棱筒状结构为三棱筒状结构或四棱筒状结构。

7.根据权利要求1至6任一项所述的抽气装置，其特征在于，所述筒状结构的下部设有匀流空腔，所述多条气体通道的下端分别与所述匀流空腔相通。

8.根据权利要求7所述的抽气装置，其特征在于，所述筒状结构的上端和下端分别设有法兰，所述下端设有的法兰为盲板法兰，所述盲板法兰的下表面的中部向上凹进形成所述匀流空腔。

9.一种半导体加工装置，包括工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室的下部设有权利要求1至8任一项所述的抽气装置。

10.根据权利要求9所述的半导体加工装置，其特征在于，该半导体加工装置为等离子刻蚀装置，所述抽气装置的下端通过摆阀与分子泵连接。

说明书

抽气装置及半导体加工装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半导体加工技术，尤其涉及一种抽气装置及半导体加工装置。

背景技术

[0002] 在半导体制造工艺中，工艺腔室通常是为半导体晶片的加工提供真空环境，通过向工艺腔室中供应反应气体，在低压下，反应气体通过上电极和下电极在射频功率的激发下，产生电离形成等离子体，从而对半导体基片表面进行相应的材料腐蚀或沉积，反映生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空抽气系统抽出工艺腔室。对于半导体基片加工来说，整个基片表面处理的均匀性是加工工艺的一个极其重要的指标，而与该指标密切相关的是化学气体进入反应腔室后形成的气流场，该气流场相对于晶片中心的对称性对于加工工艺相当重要。其中，真空抽气系统对工艺腔室内气流场的影响很大。

[0003] 如图1和图2所示，现有技术中，工艺腔室1的抽气系统一般分为下抽式和侧抽式两种结构。其中，下抽气结构是目前比较常用的结构。

[0004] 在下抽式的结构中，分子泵4、摆阀3、抽气口等设置在工艺腔室的下部，下电极部分处于工艺腔室1的真空环境中。

[0005] 上述现有技术至少存在以下缺点：

[0006] 当下电极出现问题需要维护和操作时，就必须将设备整个打开暴露于大气中，维护和操作复杂且效率低。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种对下电极的维护和操作简单，且效率高的抽气装置及半导体加工装置。

[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0009] 本发明的抽气装置，该抽气装置为筒状结构，包括侧壁，所述侧壁上设有一个或多个开口，所述侧壁中沿轴向设有一条或多条气体通道。

[0010] 本发明的半导体加工装置，包括工艺腔室，所述工艺腔室的下部设有上述的抽气装置。

[0011] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的抽气装置及半导体加工装置，由于抽气装置为筒状结构，侧壁上设有一个或多个开口，侧壁中沿轴向设有一条或多条气体通道。当半导体加工装置的工艺腔室的下部设有上述的抽气装置后，下电极可以部分置于抽气装置中部的腔体中，既可以通过侧壁中的气体通道实现对工艺腔室的抽气，又可以通过侧壁上的开口对下电极进行维护和操作。对下电极的维护和操作简单、且效率高。

附图说明

[0012] 图1为现有技术中的工艺腔室及其下抽式抽气系统的结构示意图；

[0013] 图2为现有技术中的工艺腔室及其侧抽式抽气系统的结构示意图；

[0014] 图3为本发明的抽气装置的立面结构示意图；

[0015] 图4为本发明的抽气装置的平面结构示意图；

[0016] 图5为图3的A—A向剖视示意图；

[0017] 图6为图3的立面剖视示意图；

[0018] 图7为本发明的半导体加工装置的平面结构示意图。

具体实施方式

[0019] 本发明的抽气装置，其较佳的具体实施方式是，该抽气装置为筒状结构，即空心柱状，筒状结构包括侧壁，侧壁构成的内部腔体可以放置设备元件，侧壁上设有一个或多个开口，用于取出、放入或维修、操作内部腔体中的设备元件等。侧壁中沿轴向设有一条或多条气体通道用于实现抽气功能。

[0020] 筒状结构可以为圆筒状结构，也可以为棱筒状结构，如三棱筒状结构或四棱筒状结构等。侧壁上的开口可以为矩形开口，也可以为圆形开口或椭圆形开口等。

[0021] 当侧壁上有多个开口时，对于圆筒状结构，多个开口可以沿圆筒状结构的周向均匀布置，气体通道可以设置在圆筒状结构的侧壁的未开口部位；对于棱筒状结构，开口可以布置在棱筒状结构的侧壁的面的部位，气体通道可以布置在棱筒状结构的侧壁的棱的部位。

[0022] 筒状结构的下部可以设有匀流空腔，多条气体通道的下端分别与匀流空腔相通，起到匀流作用。

[0023] 具体实施例：

[0024] 如图3—图6所示，抽气装置为圆筒状结构，内部构成腔体9，圆筒状结构的侧壁6上设有3个开口10和3条气体通道8，3个开口10和3条气体通道8相互间隔布置。实际上就是将环形的圆筒沿圆周挖去均匀分布的三块扇形的侧壁，剩下的侧壁部分做成中空的结构。

[0025] 圆筒的上、下端设有连接法兰5、7，上端法兰5上面和下端法兰的下面可以分别设有环形的密封槽和螺栓安装孔等，这样便于与其它的设备进行连接且保证密封性等。

[0026] 下端法兰7可以为盲板法兰，盲板法兰的下表面的中部向上凹进形成匀流空腔11。

[0027] 本发明的半导体加工装置，其较佳的具体实施方式如图7所示，包括工艺腔室1，工艺腔室1的下部可以设有上述的抽气装置2。该半导体加工装置可以为等离子体加工装置，也可以为其它的半导体加工装置，抽气装置2的下端可以通过摆阀3与分子泵4等真空抽气系统连接，并通过抽气装置2的上、下端的连接法兰5、7保证抽气装置2与工艺腔室1和摆阀3之间的连接和密封。

[0028] 工艺腔室1中的气体可以通过抽气装置2的侧壁中的气体通道8将气体导入到摆阀3和分子泵4，从而完成气体的排放。并通过下端法兰7底部的匀流空腔11起到匀流的作用，使气体更均匀的进入摆阀3。

[0029] 工艺腔室1的下电极的部分的组件可以安装在抽气装置2的中部腔体9中，这样由于圆筒侧壁留有三块开口10，操作维护人员可以直接通过这几个开口10进行下电极的操作和维护而不需要将工艺腔室1打开。此外，下电极的组件是处于大气状态，这样更易于维护，也有利于提高设备的性能。可以减少由于下电极部分故障而导致设备出现问题的可能性。

[0030] 本发明的结构解决了下抽式工艺腔室的下电极安装和维护操作复杂的问题，可以大大降低下抽式工艺腔室由于下电极故障而导致设备必须停机维护的概率，而且大大降低了维护的复杂度，操作人员不必打开工艺腔室而可以直接进行下电极的维护，这提高了维护效率，减少了停机时间，提高了机台维护效率。

[0031] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。