半导体设备的制作方法

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其是一种半导体设备。

背景技术：

现有精密的半导体工艺设备通常会设置多个腔室，不同功能的腔室之间设置有密封门，从而可以提供级联真空，并且半导体基片(如玻璃基板、硅片等)可以通过机械手在多个腔室之间传递。以气锁腔(airlockchamber)(或装载腔，load-lockchamber)为例，气锁腔是半导体基片的输入/输出模块，其与真空传输腔或者工艺腔连接，或者连接在真空传送模组(vacuumtransfermodule，vtm)和大气传送模组(atmospheretransfermodule，atm)之间。气锁腔的工作过程示例如下，在需要将晶圆传送到真空传送模组时，晶圆被放置在气锁腔内并抽真空(vacuum)，当气锁腔内压强达到传送要求时，位于气锁腔和真空传送模组之间的密封门两侧压力值一致，密封门开启，晶圆可被传送到真空传送模组；传送完毕后，密封门关闭。当需要将晶圆从真空传送模组传回气锁腔时，首先使气锁腔的真空达到与真空传送模组一致，然后开启气锁腔和真空传送模组之间的密封门，晶圆被传输到气锁腔，密封门关闭，接着进行充气(vent)，使气锁腔达到大气压，接着可打开气锁腔的腔门，以将晶圆取出至大气传送模组。实际工艺中，为了提高工艺效率，在气锁腔和真空传送模组之间以及真空传送模组与每个工艺腔室之间存在频繁的传送过程，相应的，密封门的开合动作也非常频繁。

现有技术中一种半导体设备的局部剖视图如图1所示，密封门11设置在气锁腔的腔体12外侧，用于使气锁腔和传输腔之间隔离或者连通。密封门11上装嵌有密封圈111，在密封门11为关闭状态时，密封门11遮蔽腔体12的开口，其上的密封圈111紧贴腔体12的开口周围的腔面，以实现较佳的密封效果。在多次进行密封门11的开关动作后，密封门11需要维护或更换。但是发明人发现，密封门11的多次开合动作会在与腔体12接触的腔面上留下聚合物残留物，该残留物可能产生脱落造成晶片的污染，而且，残留物在腔体12表面的附着力较高，不仅难以擦除，在擦拭的过程中还会进一步产生杂质颗粒掉落在气锁腔底部，污染气锁腔的波纹管，导致维护成本上升，维护时间更长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种半导体设备，以解决密封门的密封圈容易在气锁腔的腔体上产生残留物的问题。

所述导体设备包括：

腔体，所述腔体具有开口，围绕所述开口设置有朝腔内凹陷的凹槽；

密封门，位于所述腔体外，所述密封门相对所述腔体可移动，以遮蔽所述开口，所述密封门的一侧表面内嵌设有密封圈；以及

隔板，可拆卸地嵌设于所述凹槽内，当所述密封门遮蔽所述开口时，所述密封圈与所述隔板贴合。

可选的，所述隔板的外表面和所述腔体的与所述凹槽的内表面连接的外腔面齐平。

可选的，所述凹槽为围绕所述开口的环形，所述密封门遮蔽所述开口时，所述密封圈在所述外腔面平面的正投影全部落在所述隔板的外表面上。

可选的，所述隔板为一体环形结构。

可选的，所述隔板包括可拆卸地嵌设在所述凹槽内的多个拼接块。

可选的，当所述密封门遮蔽所述开口时，所述密封门嵌设有所述密封圈的表面在所述外腔面平面的正投影覆盖所述隔板的外表面。

可选的，还包括嵌设于所述隔板与所述凹槽内表面之间的隔板密封件。

可选的，所述隔板通过螺接可拆卸地嵌设于所述凹槽中。

可选的，所述凹槽底部均匀设置有多个螺纹孔，所述隔板上均匀设置有多个沉头孔，所述螺纹孔和所述沉头孔开设位置对应，利用螺钉依次穿过所述沉头孔和所述螺纹孔以嵌设所述隔板。

可选的，所述螺纹孔为盲孔，所述沉头孔为通孔，所述螺钉的头部内陷于所述沉头孔。

可选的，所述隔板的材料为阳极氧化铝，或经钝化处理的铝、铁、铬、钛、钒、锆、铌、钽、钼和钨中的一种。

可选的，所述半导体设备选自真空溅射设备、真空热蒸镀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备、分子束外延设备、原子层沉积设备、真空热退火设备、离子注入设备以及等离子体刻蚀设备中的一种。

本实用新型提供的半导体设备包括腔体、密封门和隔板，述腔体具有开口，以及围绕所述开口设置的朝腔内凹陷的凹槽；所述隔板可拆卸地嵌设于所述凹槽内；所述密封门位于所述腔体外且相对所述腔体可移动，以遮蔽所述开口，所述密封门的一侧表面内嵌设有密封圈，当所述密封门遮蔽所述开口时，所述密封圈与所述隔板贴合。

本实用新型利用可拆卸的隔板与密封门接触，从而可以避免密封门上的密封圈与腔体直接接触，在维护腔体表面的清洁时，由于隔板是可拆卸的，可以直接取下清洁或更换，不需再费力擦拭外腔面，使维护简单易行；并且，也不会因擦拭外腔面的残留物而产生杂质颗粒污染设备的其它组件，维护过程安全可靠。

附图说明

图1为一种半导体设备的密封门和腔体的剖面示意图。

图2为本实用新型实施例中半导体设备的腔体和密封门的分解示意图。

图3为本实用新型实施例中半导体设备的局部剖视图。

图4为本实用新型实施例中半导体设备的另一局部剖视图。

附图标记说明：

11、21——密封门；12、22——腔体；23——隔板密封件；24——隔板；25——螺钉；111、211——密封圈；221——凹槽；222——螺纹孔；241——沉头孔。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型提供了一种半导体设备，以解决密封门上的密封圈在例如气锁腔的腔体上会产生残留物且所述残留物难以去除的问题。

图2是本实用新型实施例中半导体设备的腔体和密封门的分解示意图。本实施例所述的半导体设备可以是例如真空溅射设备、真空热蒸镀设备、化学气相沉积设备、物理气相沉积设备、分子束外延设备、原子层沉积设备、真空热退火设备、离子注入设备以及等离子体刻蚀等设备中的一种。

如图2所示，本实用新型实施例中的半导体设备包括腔体22、密封门21和隔板24。所述腔体22具有开口，以及围绕所述开口设置的朝腔内凹陷的凹槽221，所述隔板24可拆卸地嵌设于所述凹槽221内，所述密封门21位于所述腔体22外且相对所述腔体22可移动，以遮蔽所述开口，所述密封门21的一侧表面内嵌设有密封圈211(如图2中虚线所示)，当所述密封门21遮蔽所述开口时，所述密封圈211与所述隔板24贴合。

所述腔体22例如为上述半导体设备中的气锁腔，所述气锁腔的开口例如用于连通或隔离气锁腔与真空传送模组(或传输腔)，或气锁腔与大气传送模组(或大气)。但不限制于此，所述腔体22还可以是上述半导体设备中的其它腔室，例如传输腔或工艺腔等等。

所述凹槽221为围绕所述开口的环形，其剖面形状可以根据需要设计，例如可以像图3中本实用新型实施例中半导体设备的局部剖视图所示的u形，也可以如图4中本实用新型实施例中半导体设备的另一局部剖视图所示的l形。在本实施例中，所述凹槽221内需要容纳与所述密封圈211贴合的隔板，为此，所述密封门21封闭所述腔体22时，所述密封圈211在所述腔体22的与所述凹槽221的内表面连接的外腔面平面的正投影全部落在所述凹槽221的开设区域上。在此基础上，本实施例中所述凹槽221优选为矩形环状。这是由于所述凹槽211可以在腔体22的生产过程中直接铸造成型，还可以通过在原腔体上进行机械加工形成。当所述凹槽221通过在原腔体上机械加工形成时，为了便于加工及简化生产工艺，尽可能减少加工量，所述凹槽221优选设置为与密封圈211类似的形状，故在本实施例中所述凹槽221的形状为矩形环状，且其环距(环状结构的外环和内环之间的间距)例如略大于所述密封门21封闭所述腔体22时密封圈211的环距即可。

所述密封门21的密封圈211嵌设在所述密封门21遮蔽所述开口时面向所述开口一侧的表面上，可以提高所述密封门21遮蔽所述开口时腔体22的密封性。所述密封门21例如是用于隔离所述气锁腔、传输腔或工艺腔与腔体外部的遮蔽部件。上述半导体设备可以包括控制系统，根据工艺需要，所述控制系统控制所述密封门21的移动，以使所述腔体22的开口遮蔽或者暴露。在某些简化的半导体设备中，气锁腔的密封门21也可以通过人工移动。

所述隔板24可拆卸地嵌设于所述凹槽221中，可将腔体22和密封门21隔开，以防止密封圈211在腔体22上留下残留物。所述隔板24的材料优选为性能稳定的金属材料，例如为阳极氧化铝，或经钝化处理的铝、铁、铬、钛、钒、锆、铌、钽、钼或钨等金属。

2、为了将腔体22和密封门21隔开，所述密封门21遮蔽所述开口时，所述密封圈211和所述隔板24贴合。在本实施例中，所述密封门21遮蔽所述开口时，所述密封圈211在所述腔体22的所述外腔面平面的正投影全部落在所述凹槽221的开设区域上，因此，所述密封圈211在所述外腔面平面的正投影全部落在所述隔板24的外表面上(这里的外表面指的是隔板24嵌设于凹槽221中后暴露出的表面，也即与密封圈211贴合的表面)。但所述隔板24的尺寸也不宜过大，当所述密封门21遮蔽所述开口时，所述密封门21嵌设有所述密封圈211的表面在所述外腔面平面的正投影优选覆盖所述隔板24的外表面，但所述密封门21遮蔽所述开口时仅覆盖所述外腔面的部分区域时，所述密封门21嵌设有所述密封圈211的表面在所述外腔面平面的正投影也可仅覆盖所述隔板24的部分外表面。隔板24的形状可以根据密封门21的运动方式以及密封时密封圈22的位置具体设置，在本实施例中所述隔板24的形状例如也为矩形环状，且其环距大于密封圈211贴合所述隔板24时的环距，当然两者的环距也可以相等。所述隔板24可以是一体环形结构，也可以包括可拆卸地嵌设在所述凹槽221内的多个拼接块，从而所述密封圈211仅在所述隔板24的局部留下残留物时，仅更换对应的拼接块即可，可降低材料成本。

此外，为了便于保证设置隔板24前后密封圈211密封性能的一致性，所述隔板24的外表面和所述腔体22的所述外腔面齐平，从而在进行密封时，所述密封圈211和隔板24贴合时的变形量就与直接和腔体22贴合时相同。

在本实施例中，所述隔板24可拆卸地嵌设在凹槽221内，且在密封门21封闭所述腔体22时和密封圈211贴合，从而所述密封圈211的残留物只留存在隔板24上，维护所述腔体22时，直接更换所述隔板24即可。

具体的，所述可拆卸地设置优选为通过螺接设置，为此，所述半导体设备还包括多个螺钉25以将所述隔板24固定在所述凹槽221内。为了配合所述螺钉25，所述凹槽221底部均匀开设有多个螺纹孔222，所述螺纹孔222为盲孔，以提高密封性；所述隔板24表面均匀开设有多个沉头孔241，所述沉头孔241为通孔。所述螺纹孔222和所述沉头孔241处于相对应的位置。所述螺钉25依次穿过所述沉头孔241和所述螺纹孔222将所述隔板24固定在所述凹槽221内。其中，所述螺钉25的尾部与所述螺纹孔222底部之间存在空隙，也即所述螺钉25尾部不触及所述螺纹孔222的底部，以使隔板24得到足够的紧固；所述螺钉25的头部内陷于所述沉头孔222的内部，也即所述螺钉25的头部不超出所述隔板24，以提高密封性。当所述螺钉25的头部与所述隔板24的外表面相隔一定距离时，所述螺钉25设置的位置优选避开所述密封圈211贴合的位置，如图3所示，以防止所述密封门21遮蔽所述开口时所述密封圈211贴合面减小，影响密封性；当所述螺钉25的头部与所述隔板24的外表面齐平时，如图4所示，可以不对螺钉25设置的位置进行限制。其中，螺钉25的材料也优选为与隔板24类似的阳极氧化材料或钝化材料。

本实用新型实施例提供的半导体设备还可包括隔板密封件23，所述隔板密封件23位于所述隔板24与所述凹槽221内表面之间，用于提高所述隔板24与所述腔体22之间的密封性。所述隔板密封件23可以是硅胶或橡胶制成，例如可以是硅胶或橡胶密封圈。本实施例中，隔板密封件23例如是橡胶密封圈。

本实施例中，所述隔板密封件23可以嵌设在所述隔板24与所述凹槽221的下表面、内侧表面和外侧表面的至少一表面之间，这里的内侧表面指的是凹槽221的环状结构的内环侧面，外侧表面指的是环状结构的外环侧面。图3和图4分别示例性地给出了所述隔板密封件23嵌设在所述隔板24与所述凹槽221的下表面和外侧表面之间的情况，可以看出，当隔板密封件23嵌设在所述隔板24和所述凹槽221的下表面之间时，可以使所述密封圈23避开所述螺钉25的设置位置，或者在所述密封圈23上也开设相应孔位使螺钉25穿过。

本实用新型实施例提供的半导体设备通过密封门21的开闭，实现所述腔体21的打开或封闭。当密封门21处于开启状态时，所述开口打开，使得腔体21处于开放状态；当密封门21处于关闭状态时，所述密封门21上的密封圈211贴合所述隔板24，所述开口被遮蔽，使得腔体21处于密封状态。密封门21多次开闭后，密封圈211老化产生的聚合物残留仅留存在隔板24表面，而非腔体22上，从而在维护时只需要更换隔板24即可。

本实用新型实施例提供的半导体设备包括腔体、密封门和隔板，述腔体具有开口，以及围绕所述开口设置的朝腔内凹陷的凹槽；所述隔板可拆卸地嵌设于所述凹槽内；所述密封门位于所述腔体外且相对所述腔体可移动，以遮蔽所述开口，所述密封门的一侧表面内嵌设有密封圈，当所述密封门遮蔽所述开口时，所述密封圈与所述隔板贴合。

本实用新型实施例利用可拆卸的隔板与密封门接触，从而可以避免密封门上的密封圈与腔体直接接触，在维护腔体表面的清洁时，由于隔板是可拆卸的，可以直接取下清洁或更换，不需再费力擦拭外腔面，使维护简单易行；并且，也不会因擦拭外腔面的残留物而产生杂质颗粒污染设备的其它组件，维护过程安全可靠。

上述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型权利范围的限定。任何本领域技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型的保护范围。