[发明专利]半导体生产设备及半导体工艺方法

说明书

本发明提供一种半导体生产设备及半导体工艺方法。本发明的半导体生产设备包括反应腔室、气体供给系统、第一排气系统及第二排气系统。反应腔室包括进气口和排气口；气体供给系统包括第一气体源、第二气体源、第一供气管路及第二供气管路，用于向反应腔室内通入第一类反应气体和第二类反应气体；其中，第一类反应气体与第二类反应气体会发生反应；第一排气系统包括第一排气管路和第一泵，用于排放残留的第一类反应气体；第二排气系统包括第二排气管路和第二泵，用于排放残留的第二类反应气体。使用本发明的半导体生产设备能减少设备的保养周期、有效提高设备的使用寿命从而降低生产成本。使用本发明的半导体工艺方法能有效提高生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体生产设备及半导体工艺方法。

背景技术

化学气相沉积(CVD)工艺在半导体芯片制造和液晶面板制造中被广泛应用，其基本原理是将一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基板的反应腔室，借助空间气相化学反应或使原料气体发生热分解而在基板表面上沉积形成薄膜。钨膜(W)沉积就是一个很好的例子，它一般是利用WF₆、SiH₄和B₂H₆这几种蒸汽压气体的热分解以及化学反应最终在晶圆表面形成稳定的钨膜。通过CVD沉积虽然能得到生产者希望的薄膜，但同时在设备腔体以及蒸汽压气体经过的各种管路中，包括排气管路中都容易沉积生产者所不希望的薄膜，这些沉积的薄膜不仅容易引起颗粒污染导致良率下降，而且极易导致设备性能下降乃至设备寿命缩短，最常见的一种危害是，生产过程中排放到干泵的尾气在排气管路和干泵中发生化学反应沉积在排气管路和干泵上，导致排气管路排气功能下降和干泵停机现象高发，而若干泵停机，尾气可能倒灌回反应腔室引发设备污染和晶圆污染，造成严重的生产事故。但现有的半导体设备中，单个反应腔室一般只配备一个排气管路和一个干泵，生产过程中产生的各种尾气和反应副产物都通过此单一路径排放，生产人员通过定期的设备清洗保养维持设备运转。CVD薄膜沉积中反应气体可能是依次通入反应腔室并被依次排放，但因为排放的尾气容易滞留在排气管路和干泵中而使得不同的尾气相遇而发生反应。虽然有一些专利提出了双排气系统的观念，但也只是将一个排气系统作为另外一个排气系统的备用，而没有从根本上解决尾气排放过程中尾气之间相互反应生成薄膜沉积于排气管路上和干泵中，导致排气管路故障和干泵停机等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体生产设备及半导体工艺方法，用于解决现有技术中尾气排放过程中由于尾气由同一排气管路排出，尾气之间相互反应生成薄膜沉积在排气设备中而导致排气设备故障甚至引发严重生产事故的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体生产设备，所述半导体生产设备包括反应腔室、气体供给系统、第一排气系统及第二排气系统。所述反应腔室包括进气口和排气口；气体供给系统包括第一气体源、第二气体源、第一供气管路及第二供气管路；所述第一供气管路一端与所述第一气体源相连接，另一端与所述反应腔室的进气口相连接，用于向所述反应腔室内通入第一类反应气体；所述第二供气管路一端与所述第二气体源相连接，另一端与所述反应腔室的进气口相连接，用于向所述反应腔室内通入第二类反应气体；其中，所述第一类反应气体与所述第二类反应气体会发生反应；第一排气系统包括第一排气管路和第一泵，所述第一排气管路的一端与所述反应腔室的排气口相连接，另一端与所述第一泵相连接，所述第一排气系统用于在所述第一供气管路向所述反应腔室内通入所述第一类反应气体预设时间后排放所述反应腔室内残留的所述第一类反应气体；第二排气系统包括第二排气管路和第二泵，所述第二排气管路的一端与所述反应腔室的排气口相连接，另一端与所述第二泵相连接，所述第二排气系统用于在所述第二供气管路向所述反应腔室内通入所述第二类反应气体预设时间后排放所述反应腔室内残留的所述第二类反应气体；其中，

所述第一排气系统和所述第二排气系统分别用于将所述第一类反应气体和所述第二类反应气体分离排放，以避免在排放过程中所述第一类反应气体和第二类反应气体直接相互接触而发生反应。