一种排气装置的制作方法

本实用新型涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种排气装置。

背景技术：

在半导体制造领域，尤其半导体结构的蚀刻制程中，现有技术中使用的半导体干式金属刻蚀机台通常使用等离子体采用化学和物理方式去除产品(例如，晶圆wafer)不需要的部分，达到刻蚀的目的。刻蚀过程使用的气体主要有Cl2/BCl3，并且在刻蚀过程中，刻蚀或处理腔室内有大量的生成物，还会有残留的光刻胶(PR)、铝(Al)、残余气体Cl2/BCl3等。腔室内生成物、残余气体和金属颗粒等极易挥发，其中的Cl2和BCl3为剧毒或极毒性气体，被人员吸食或与皮肤接触等均会对作业人员产生较大危害；并且，Cl2和BCl3与空气中的水分反应会产生盐酸(HCL)等强酸，对刻蚀机台等设备产生腐蚀，严重的可能会导致设备故障和减损设备的使用寿命；另外，挥发的Cl2、BCl3以及颗粒还会对生产车间产生污染，进而会影响产品的刻蚀质量及良率。

现有技术中，为了消除上述物质挥发造成的一系列影响，采用排气设备对刻蚀或处理腔室进行排气。但是现有技术中的排气装置多为漏斗型或扇形排气装置，排气装置的排气扇面较小，无法完全覆盖腔体，较多残余气体和挥发颗粒仍会从刻蚀或处理腔室中挥发出来。另外，对于存在上下两个半腔室刻蚀或处理腔室来说，现有技术中的排气装置无法对上部半腔室排气，上部腔室中的残留光刻胶、金属颗粒、残留气体Cl2/BCl3等将不可避免地挥发至周围环境中，产生上述的各种人员伤害、设备损坏或环境污染等问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型提供了一种排气装置，该排气装置适用于有残余气体、挥发颗粒的刻蚀设备或类似作业环境的设备，能够有效排出设备腔室内的有害气体或颗粒，保证后续产品的良率。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种排气装置，包括：罩体，所述罩体环绕形成排气腔室以及设置在所述罩体侧边并与所述排气腔室连通的一个或多个排气口；与所述排气腔室连通的处理腔室，处理腔室包括上下腔室，所述罩体设置为接触并支撑所述处理腔室，并且所述罩体位于上下腔室之间并且具有与所述处理腔室的腔室壁接触的上表面和下表面；

所述排气口设置为与厂务端连接，所述厂务端对由所述排气装置排出的气体进行处理。

可选地，所述排气腔室与所述处理腔室连通时，所述罩体的上表面和下表面与处理腔室的壁之间设置有缓冲件，以防止所述罩体刮擦所述处理腔室的腔室壁。

可选地，所述缓冲件包括含氟橡胶垫圈，所述含氟橡胶垫圈通过粘结剂粘接在所述罩体的上表面和下表面。

可选地，所述缓冲件包括含氟橡胶垫圈，所述罩体的上表面和下表面均设置有凹槽结构，所述含氟橡胶垫圈放置在所述上表面凹槽和下表面凹槽中，并且高于所述罩体的上表面和下表面，用以接触所述处理腔室的腔室壁。

可选地，所述排气装置包括可移动式排气装置，所述罩体包括高度可变的可伸缩结构。

可选地，所述罩体包括可伸缩的手风琴式褶皱结构。

如上所述，本发实用新型的排气装置具有如下技术效果：

1、排气装置直接放置在需要排气的处理腔室之间，例如放置在处理腔室的上下腔室之间，无需特殊的连接部件，使用安装方便。并且，对于具有上下两个半腔室的处理腔室，该排气装置可以同时对上下两个半腔室进行排气，减少了排气的步骤，节省了排气成本。

2、上述排气装置能够有效排出处理腔室内的残留气体、颗粒等有害物质，并且经排气口直接将上述有害物质排到厂务端进行处理，减少对作业人员的伤害，同时降低有害物质对设备和环境的影响。由此，进一步保证了产品不会被有害物质污染，保障了产品良率。

3、所述排气装置包括移动式排气装置并且包括高度可变的可伸缩结构，适用于几乎所有存在残余气体、挥发颗粒等的刻蚀设备或者类似作业环境的设备，并且适用于上下腔室距离不同的不同类的设备的排气，适用范围广方便快捷。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1显示为现有技术中的排气装置的工作状态的示意图。

图2显示为本实用新型实施例一提供的排气装置的示意图。

图3显示为图2所示的排气装置的工作状态的示意图。

图4显示为粘合有缓冲件的实施例一所述的排气装置的示意图。

图5显示为本实用新型实施例二提供的排气装置的纵剖面示意图。

图6显示为放置有缓冲件的实施例二提供的排气装置的示意图。

图7显示为本实用新型实施例三提供的排气装置的纵剖面示意图。

图8显示为本本实用新型实施例四提供的利用本实用新型的排气装置进行排气的排气方法的流程图。

附图标记

01 漏斗型排气装置

02 处理腔室

021 上腔室

022 下腔室

04 第一箭头

05 第二箭头

06 第三箭头

07 第四箭头

1 排气装置

11 排气装置的罩体

111 罩体的上表面

112 罩体的下表面

113 凹槽结构

1131 上表面凹槽

1132 下表面凹槽

12 排气腔室

13 排气装置的排气口

14 缓冲件

141 含氟橡胶垫圈

15 可伸缩结构

2 处理腔室

21 处理腔室的腔室壁

22 上腔室

23 下腔室

3 厂务端

31 手动阀门

4 洗涤器

5 干燥泵

6 终端排气阀

7 涡轮泵

8 钟摆阀

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

正如背景技术部分所述，现有技术中的排气装置多为漏斗型或扇形排气装置，排气装置的排气扇面较小，无法完全覆盖腔体，较多残余气体和挥发颗粒仍会从刻蚀或处理腔室中挥发出来。

如图1所示，示出了现有技术中的一种漏斗型排气装置01，打开处理腔室02利用该排气装置1进行排气时，将排气装置01放置在处理腔室02的下腔室022上方，并将排气装置的出气口连接至厂务端3，对下腔室进行排气。由于漏斗型排气装置01的排气扇面较小无法完全覆盖或者罩住下腔室022，这就不可避免地造成下腔室022中的残余气体或挥发性颗粒沿图1中的第一和第二箭头04和05的方向溢出至周围环境中。另外，由于漏斗型排气装置01的结构缺陷，其无法与上腔室接触，因此无法对上腔室进行排气。上腔室内的残余气体及挥发性颗粒必然会挥散至周围环境中，例如沿图1所示的第三和第四箭头06和07的方向挥散至周围环境中。这些残余的气体和挥发性颗粒会对作业人员产生人身危害，对作业环境产生污染，并且残余气体，例如Cl2和/或BCl3与空气中的水分反应会产生盐酸(HCl)等强酸，对刻蚀机台等设备产生腐蚀，严重的可能会导致设备故障和减损设备的使用寿命。上述作业环境污染及设备故障或损坏均会影响产品的刻蚀质量及后续的产品良率。

为了克服上述不足及缺陷，本实用新型提供一种排气装置及排气方法，该排气装置为可移动式排气装置，适用于有残余气体、挥发颗粒的刻蚀设备或类似作业环境的设备，能够有效排出设备腔室内的有害气体或颗粒，保证后续产品的良率。

实施例一

参照附图2和3，本实施例提供一种排气装置，如图2所示，本实施例的排气装置1是一种可移动式排气装置，该装置包括罩体11，罩体11环绕形成排气腔室12以及设置在罩体11的侧边并与排气腔室12连通的一个或多个排气口13。

如图3所示，排气装置1还可以包括与排气腔室12与连通的需要排气的处理腔室2，处理腔室2包括上腔室22和下腔室23，罩体11设置为接触并支撑处理腔室12，并且罩体11位于上下腔室之间并具有与处理腔室2的腔室壁21接触的上表面111和下表面112。排气口13设置为与厂务端3连接，由厂务端3对排气装置1排出的气体进行处理。

在本实施例的进一步实施例中，如图3所示，罩体11的上表面111和下表面112与处理腔室2之间均设置有缓冲件14，该缓冲件可以防止罩体11直接与处理腔室2的腔室壁21接触而对处理腔室2的腔室壁21发生刮擦等损坏。在本实施例中，排气装置1和处理腔室2之间无需密封连接，因此缓冲件14与处理腔室2的腔室壁21之间无需做密封等类似处理。

在本实施例的更进一步的实施例中，如图4所示，缓冲件14选择含氟橡胶垫圈141，并且用胶水等类似粘结剂将该含氟橡胶垫圈141粘合在罩体11的上表面111和下表面112上。

在本实施例的进一步实施例中，厂务端3设置有手动阀门31，通过开闭该手动阀门31，可以控制排气过程的开始及停止。

如上所述，本实施例提供的排气装置相对于现有技术中的扇形或漏斗型排气装置，具有与处理腔室形状类似的改善的结构。本实施例的排气装置可以直接放置在处理腔室之间，尤其是处理腔室的上下腔室之间。通过排气装置的罩体的上下表面分别与处理腔室的上下腔室的腔室壁的端面接触，排气装置支撑处理腔室并同时对处理腔室的上下腔室进行排气。减少了排气步骤，节省了排气成本。

实施例二

本实施例同样提供一种排气装置，本实施例与实施例一的相同之处不再赘述，其不同之处在于：

如图5所示，在本实施例中，排气装置1的罩体11的上表面111和下表面112上均设置有凹槽结构113，该凹槽结构用于接收并容纳缓冲件14。

如图6所示，在本实施例的一优选实施例中，缓冲件14选择含氟橡胶垫圈141，在上表面凹槽1131和下表面凹槽1132中分别放置含氟橡胶垫圈141，并且放置的含氟橡胶垫圈141要高出罩体11的上表面111和下表面112，以便给处理腔室2进行排气时，含氟橡胶垫圈141高出的部分与处理腔室2的腔室壁21接触，避免罩体11直接与处理腔室2的腔室壁21接触而对处理腔室2的腔室壁21发生刮擦等损坏。

本实施例提供的排气装置与处理腔室的上下腔室连接时，无需特殊的连接部件，也不需要特别的密封。安装使用过程简单方便。

实施例三

本实施例同样提供一种排气装置，本实施例与实施例二的相同之处不再赘述，其不同之处在于：

如图7所示，本实施例提供的排气装置1的所述罩体11包括高度可变的可伸缩结构15。

在本实施例的进一步实施例中，罩体11包括可伸缩的手风琴式褶皱结构等类似可以伸缩以改变其高度的结构。

本实施例的排气装置具有可伸缩的结构，因此其高度可以改变。这使得排气装置能够适用于上下腔室距离不同的不同类的设备的排气，适用范围广泛。

实施例四

本实施例提供一种排气方法，如图8所示，该排气方法包括如下步骤：

提供上述实施例一、实施例二或实施例三所述的排气装置，并将所述排气装置的排气口连接至所述厂务端；

停止需要排气的处理腔室的运行，并打开所述处理腔室；

将所述排气装置放置在所述处理腔室之间，使所述排气装置的罩体对准所述处理腔室的腔室壁；

打开所述厂务端的手动阀门，对所述处理腔室进行排气，将所述处理腔室内的气体及颗粒排出至所述厂务端，由所述厂务端进行处理。

在本实施例中以半导体蚀刻设备及实施例一所述的排气装置为例，对所述排气方法进行详细描述。

再次参照图2-3，首先将排气装置1的排气口13接入厂务端3。

然后，如图3所示，关闭半导体蚀刻设备的洗涤器4、干燥泵5和涡轮泵7，并且关闭钟摆阀8和终端排气阀6使得蚀刻设备停止工作，其处理腔室2也随即停止工作。然后打开蚀刻设备的处理腔室2。在本实施例中处理腔室2包括上腔室22和下腔室23，因此打开腔室2即将上腔室22和下部室23分开。

打开腔室之后立即将排气装置1放置在上下两个腔室之间，在本实施例中，将排气装置1放置在上腔室22和下腔室23之间，使排气装置1的罩体11对准处理腔室的腔室壁21。

此时，打开厂务端3的手动阀门31，对处理腔室2进行排气，排出的气体进入厂务端3，由厂务端3进行处理。

在本实施例的进一步实施例中，排气装置的罩体1的上表面111和下表面112上分别设置有缓冲件14，该缓冲件14能够防止罩体11直接接触处理腔室2的腔室壁21，避免刮擦腔室壁21。

在本实施例的更进一步的实施例中，如图4所示，缓冲件选择含氟橡胶垫圈141，并且用胶水等类似粘结剂将该含氟橡胶垫圈141粘合在罩体11的上表面111和下表面112上。

在本实施例的进一步实施例中，打开所述厂务端3的手动阀门31，对所述处理腔室2进行排气的过程具体为：

打开所述手动阀门31，在所述排气装置1的排气腔室12中形成负压环境，处理腔室2内的残余气体及挥发性颗粒等首先进入排气腔室2，然后经所述排气装置1的排气口13排出至所述厂务端3。在本实施例中，排气装置1和处理腔室2之间无需密封连接，因此缓冲件14与处理腔室2的腔室壁21之间无需做密封处理。因此，环境中的空气经所述排气装置的罩体11和所述处理腔室2的腔室壁21之间的间隙进入排气装置1的腔室12，完成所述处理腔室2的排气过程。由于本实施例提供的排气装置与处理腔室的上下腔室连接时，无需特殊的连接部件，也不需要特别的密封，因此其安装使用过程简单方便。

在本实施例的一进一步实施例中，如图7所示，罩体11包括高度可变的可伸缩结构15。在该进一步实施例的更进一步的实施例中，罩体11的可伸缩结构15包括可伸缩的手风琴式褶皱结构等类似的可以伸缩改变排气装置1的罩体11的高度的结构。

由于本实施例中采用的排气装置1为移动式排气装置，其不仅可以用于本实施例所述的具有两个腔室的一台设备的排气，而且还适用于具有相邻腔室的设备。例如具有两个相邻的独立单腔室可以共用该移动式排气装置，同时实现排气。另外，由于排气装置的罩体具有可伸缩结构，使其高度可变，因此其适用于上下腔室距离不同的不同类设备的排气。由此可见，本实施例的排气方法能够显著降低排气成本，并且适用范围广泛。

综上，本实用新型上述实施例提供的排气装置具有如下技术效果：

1、排气装置直接放置在需要排气的处理腔室之间，无需特殊的连接部件，使用安装方便。并且，对于具有上下两个半腔室的处理腔室，该排气装置可以同时对上下两个半腔室进行排气，减少了排气的步骤，节省了排气成本。

2、上述排气装置能够有效排出处理腔室内的残留气体、颗粒等有害物质，并且经排气口直接将上述有害物质排到厂务端进行处理，减少对作业人员的伤害，同时降低有害物质对设备和环境的影响。由此，进一步保证了产品不会被有害物质污染，保障了产品良率。

3、所述排气装置可以是移动式排气装置并且包括高度可变的可伸缩结构，适用于几乎所有存在残余气体、挥发颗粒等的刻蚀设备或者类似作业环境的设备，并且适用于上下腔室距离不同的不同类的设备的排气，适用范围广方便快捷。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。