半导体加工设备及半导体加工方法与流程

本申请实施例涉及半导体加工，特别涉及一种半导体加工设备及半导体加工方法。

背景技术：

1、随着半导体产品的应用范围不断丰富，半导体加工技术也在不断发展成熟。其中，在半导体加工过程中，需要经过等离子去胶、等离子刻蚀或者等离子薄膜沉积等工艺。在进行这些工艺的过程中，需要向加工设备的反应腔中通入工艺气体。

2、而为了观察反应腔中的情况，通常会在半导体加工设备上设置观察窗，观察窗所在位置处可以设置检测器对反应腔内部情况进行检测。但是，在半导体加工设备加工过程中，观察窗表面会受到反应腔内部工艺反应气体或者工艺生成气体的影响而导致观察窗表面模糊甚至不再透光。因此，如何确保观察窗表面不被反应腔内部工艺反应气体或者工艺生成气体影响，以避免影响检测效果，是一个重要的问题。

技术实现思路

1、本申请实施方式的目的在于提供一种半导体加工设备及半导体加工方法，能够确保观察窗表面不被反应腔内部工艺反应气体或者工艺生成气体影响，以避免影响检测效果。

2、为解决上述技术问题，本申请的实施方式提供了一种半导体加工设备，半导体加工设备包括具有反应腔室的反应腔，反应腔腔壁上设置有朝向预设方向的观察窗，观察窗远离反应腔室的一侧设置有检测镜头。半导体加工设备还包括进气管道、喷气件、抽气件及抽气管道。进气管道的一端位于反应腔室外、用于连接惰性气体气源，进气管道的另一端伸入反应腔室。喷气件具有与进气管道的另一端连通的第一腔体，以及与第一腔体连通的喷气结构。抽气件与喷气件相对设置，并与喷气件环绕在观察窗边缘周围，抽气件具有容纳气体的第二腔体，以及与第二腔体连通的抽气结构。抽气管道的一端位于反应腔室内、并与第二腔体连通，抽气管道的另一端穿出反应腔室并用于连接抽气泵。气源与抽气泵开启时，惰性气体依次经由进气管道、第一腔体、第二腔体与抽气管道，并在喷气件与抽气件的环绕区域内形成沿预设方向的垂直方向流动的气墙、以阻挡工艺气体到达观察窗表面而影响检测镜头的检测效果。

3、本申请的实施方式还提供了一种半导体加工方法，半导体加工方法包括在进行半导体加工工艺过程中，开启气源与抽气泵，使惰性气体依次经由进气管道、第一腔体、第二腔体与抽气管道，并在喷气件与抽气件的环绕区域内形成沿预设方向的垂直方向流动的气墙。

4、本申请的实施方式提供的半导体加工设备及半导体加工方法，在反应腔腔壁上的观察窗所在位置处加入一个吹气及抽气系统。通过向观察窗靠近反应腔室中心区域的前方垂直方向通入不参与工艺反应的惰性气体，并立即抽走，可以在观察窗前形成一道“气墙”。从而阻隔反应腔室内的反应物或生成物到达观察窗所在位置进而刻蚀观察窗或者沉积薄膜遮挡观察窗。进而确保观察窗表面不被反应腔内部工艺反应气体或者工艺生成气体影响，以避免影响检测效果。并且引入的气体不会横向扩散到工艺反应区域而影响工艺反应本身。

5、在一些实施方式中，进气管道内的气体流动速率与抽气管道内的气体流动速率保持平衡。

6、在一些实施方式中，喷气件与抽气件均呈半圆环状设置，喷气件的两个端部与抽气件的两个端部对应抵接设置，喷气件与抽气件相互靠近的边缘贴合在观察窗的周向边缘处。

7、在一些实施方式中，喷气结构与抽气结构为环绕预设方向分布的孔或者环绕预设方向设置的槽。

8、在一些实施方式中，进气管道与抽气管道上设置有控制阀门。

9、在一些实施方式中，抽气泵连接至反应腔室内的管道上设置有压力检测器。

技术特征：

1.一种半导体加工设备，包括具有反应腔室的反应腔，所述反应腔腔壁上设置有朝向预设方向的观察窗，所述观察窗远离所述反应腔室的一侧设置有检测镜头，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，所述进气管道内的气体流动速率与所述抽气管道内的气体流动速率保持平衡。

3.根据权利要求1或2所述的半导体加工设备，其特征在于，所述喷气件与所述抽气件均呈半圆环状设置，所述喷气件的两个端部与所述抽气件的两个端部对应抵接设置，所述喷气件与所述抽气件相互靠近的边缘贴合在所述观察窗的周向边缘处。

4.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，所述喷气结构与所述抽气结构为环绕所述预设方向分布的孔或者环绕所述预设方向设置的槽。

5.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，所述进气管道与所述抽气管道上设置有控制阀门。

6.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，将所述抽气泵连接至所述反应腔室内的排气管道上设置有压力检测器。

7.一种采用权利要求1至6任一项所述的半导体加工设备进行半导体加工的方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的半导体加工方法，其特征在于，所述惰性气体包括氩气、氮气或者氦气。

9.根据权利要求7所述的半导体加工方法，其特征在于，所述抽气管道设置有第一蝶阀，将所述抽气泵连接至所述反应腔室内的排气管道上设置有第二蝶阀，所述第一蝶阀用于平衡进气抽气速率以防止形成气墙的气体影响加工工艺，所述第二蝶阀用于满足所述反应腔室内工艺需要。

技术总结
本申请实施例涉及半导体加工技术领域，公开了一种半导体加工设备及半导体加工设备。其中的半导体加工设备，包括进气管道、喷气件、抽气件及抽气管道；进气管道的一端位于反应腔室外、用于连接惰性气体气源，进气管道的另一端用于伸入反应腔室；喷气件具有与进气管道的另一端连通的第一腔体，以及与第一腔体连通的喷气结构；抽气件与喷气件相对设置，并与喷气件环绕在观察窗边缘周围，抽气件具有容纳气体的第二腔体。本申请实施例提供的半导体加工设备及半导体加工方法，能够确保观察窗表面不被反应腔内部工艺反应气体或者工艺生成气体影响，以避免影响检测效果。并且引入的气体不会横向扩散到工艺反应区域而影响工艺反应本身。

技术研发人员：沈康,王兆祥,涂乐义,梁洁,吴磊
受保护的技术使用者：上海邦芯半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29