[实用新型]半导体设备

说明书

本实用新型提供了一种能够工艺腔室内壁进行清洁的半导体设备，涉及半导体设备设计制造领域。该半导体设备包括：工艺腔室；电极对，被配置为能够在工艺腔室内和工艺腔室外往复运动的机构；电源，电极对与电源电连接，当电极对移动至工艺腔室内时，通电的电极对能够对工艺腔室内的气体进行电离。本实用新型提供的半导体设备通过其腔体内电极对产生的等离子体对工艺腔室的内壁进行清洁，降低了清洁设备的能源消耗，同时能够有效保证对工作腔体内壁的清洁程度。此外，电极对被设置为可伸缩结构，能够在执行工艺过程时将其缩至工艺腔室外部，防止其与工艺过程的互相干扰。

技术领域

本实用新型涉及半导体设备设计制造领域，更详细地说，本实用新型涉及一种具有高效清洁功能的半导体设备。

背景技术

半导体设备的工艺腔室在完成工艺流程后需要予以清洁，传统的干法清洁(DryClean)工艺采用红外灯管将石英制成的腔体加热至1300℃左右，再通入10-100L卤素气体，以使硅完全反应生成气态化合物，再通过真空装置将废气排出，以保持腔室清洁。

然而，在加热过程中技术人员无法判断腔室内的清洁程度，因此通常使用过量的卤素气体并保证充足的加热时间的方法完成，以上方法均会带来资源的严重浪费。例如，增大卤素气体的流量会使得清洁过程浪费大量的卤素气体，使得卤素气体的利用率下降；而升高工艺温度、延长加热时间会使石英软化，设备能量消耗急剧增大。

此外，由于工艺腔室布局紧凑，且需要在该有限的空间内执行工艺步骤，工艺腔室清洁装置的安装位置通常极为受限。若清洁装置设置在腔体内，又会在执行工艺和清洁的过程中产生相互污染，影响产品的良率，干扰设备的正常运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，如何通过更加低能耗的方式有效完成工艺腔室的清洁，同时减少与工艺过程的相互干扰。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种半导体设备，包括：工艺腔室；电极对，被配置为能够在工艺腔室内和工艺腔室外往复运动的机构；电源，电极对与电源电连接，当电极对移动至工艺腔室内时，通电的电极对能够对工艺腔室内的气体进行电离。

本实用新型提供的半导体设备通过其腔体内电极对产生的等离子体对工艺腔室的内壁进行清洁，降低了清洁设备的能源消耗，同时能够有效保证对工作腔体内壁的清洁程度。此外，电极对被设置为可伸缩结构，能够在执行工艺过程时将其缩至工艺腔室外部，防止其与工艺过程的互相干扰。

在本实用新型的较优技术方案中，工艺腔室的内壁上设置有槽体，槽体内容纳有能够沿垂直于工艺腔室内壁平面的方向滑动的滑块，电极对中的至少一个电极设置在滑块靠近工艺腔室的一侧，滑块还连接有驱动其滑动的驱动装置。滑块形式的伸缩装置能够帮助工艺腔室的密封，且便于加工。

进一步地，在本实用新型的较优技术方案中，滑块通过远离工艺腔室一侧的杆状件与驱动装置连接，在杆状件与滑块的连接处设置有密封圈。当电极进入工艺腔室时，密封圈能够抵靠在槽体边缘；当电极从工艺腔室中完全退出时，密封圈能够被夹于槽体底部和滑块之间，同时包围杆状件，提高工艺腔室的气密性。

进一步地，在本实用新型的较优技术方案中，所述电极对与同一所述滑块固定连接。同侧设置的电极对能够简化装置，降低电极之间的间隔距离。

在本实用新型的较优技术方案中，所述电极对包括相对设置的第一电极和第二电极，分别位于所述工艺腔室相对侧的内壁上。相对设置的电极对能够使两电极的尖端相对，从而提高电极对的放电效率；同时电极对放电位置更加靠近工艺腔室中心，使产生的等离子体在工艺腔室内分布更加均匀，能够对工艺腔室各个位置进行有效清洁。

在本实用新型的较优技术方案中，所述气体为氮气、氦气、氩气、氟气、氯气、氟化氢、氯化氢、溴化氢中的一种或几种。优选地，所述气体为氟气、氯气、氟化氢、氯化氢或溴化氢中的一种或几种。采用卤素气体能够与工艺腔室表面的硅基粉末有效集合为硅的卤化物气体，从而通过真空设备有效除去。