傳輸系統、反應腔室及半導體加工設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體加工技術領域，具體涉及一種傳輸系統、反應腔室及半導體加工設備。
【背景技術】
[0002]娃外延設備用于生產娃外延片,其工作原理具體為:向高溫(> IlOO0C )的襯底上輸送硅的化合物，并利用氫氣(H2)在襯底上通過還原反應析出硅。在實際應用中，為了防止外界環境影響反應腔室的內部環境，從而影響工藝質量，通常在工藝過程中要保證反應腔室密封。
[0003]圖1為現有的硅外延設備的結構示意圖。圖2為圖1所示的硅外延設備的左視圖。請一并參閱圖1和圖2，硅外延設備包括反應腔室10、承載裝置11、傳輸裝置12和門閥15，承載裝置11設置在反應腔室10的底部，用于承載被加工工件S ;傳輸裝置12具體為法蘭，在傳輸裝置12上設置有與反應腔室10相連通的傳輸通道14，用以作為傳輸被加工工件S的通道；并且，在傳輸裝置12上還設置有進氣口，用以向反應腔室10內輸送工藝所需的工藝氣體，并且，進氣口的數量為多個，且沿水平方向排列，多個進氣口包括向反應腔室10的中心區域輸送工藝氣體的多個進氣口 12a，以及向反應腔室10的邊緣區域輸送工藝氣體的多個進氣口 12b和12c ;門閥15設置在傳輸裝置12的不與反應腔室10相連通的端口處，且可沿該端口上升或者下降，用以開啟或封閉傳輸通道14 ;另外，在反應腔室10的腔室壁上與進氣口相對的位置處設置排氣口 13，用于將反應腔室10內工藝過程中產生的廢氣以及未完成工藝的工藝氣體排出反應腔室10。
[0004]下面詳細描述采用上述反應腔室進行工藝的工作過程:具體地，包括以下步驟，SI，門閥15下降將傳輸通道14打開，機械手將未完成工藝的被加工工件S經由該傳輸通道14傳入反應腔室10內，之后空載的機械手經由該傳輸通道14傳出反應腔室10，門閥15上升將傳輸通道14關閉；S2，經由進氣口 12a、12b和12c向反應腔室10內輸送工藝氣體，以在被加工工件S上完成工藝；S3，門閥15下降將傳輸通道14打開，機械手將完成工藝的被加工工件S經由該傳輸通道14傳出反應腔室10，之后門閥15上升將傳輸通道14關閉，單次工藝結束。
[0005]然而，采用上述硅外延設備在實際應用中不可避免地存在以下問題，即:由于門閥15設置在傳輸裝置12的不與反應腔室10相連通的端口處，使得傳輸通道14在工藝過程中始終與反應腔室10相連通，并且由于向反應腔室10的中心區域輸送工藝氣體的多個進氣口 12a靠近傳輸通道14，這使得向反應腔室10的中心區域輸送的工藝氣體容易擴散至傳輸通道14內，因而容易導致反應腔室10的中心區域的工藝氣體的流速降低，且容易出現渦流現象，如圖3和圖4所示，從而導致反應腔室內工藝氣體的均勻性差，進而造成工藝質量差。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決現有技術中存在的技術問題，提供了一種傳輸系統、反應腔室及半導體加工設備，其可以避免反應腔室的中心區域的工藝氣體的流速降低出現渦流現象，從而可以提高反應腔室內工藝氣體分布的均勻性，進而可以提高工藝質量。
[0007]本發明提供了一種傳輸系統，包括傳輸裝置和門閥，在所述傳輸裝置上設置有與反應腔室相連通的傳輸通道，所述傳輸通道用于作為被加工工件移入或移出所述反應腔室的通道，所述門閥用于開啟或封閉所述傳輸通道，所述門閥設置在所述傳輸通道的與所述反應腔室相連通的端口處，并且所述門閥采用翻轉的方式開啟或封閉所述傳輸通道。
[0008]其中，還包括滑道，所述滑道包括固定端和延伸端，所述固定端固定在所述傳輸通道的與所述反應腔室相連通的端口的上方或下方，所述延伸端自所述固定端向遠離所述端口的方向延伸；所述門閥具有旋轉軸，所述旋轉軸與所述滑道可在所述固定端和延伸端之間滑動的連接。
[0009]其中，所述門閥在開啟所述傳輸通道時通過所述旋轉軸自所述固定端沿所述滑道滑動至所述延伸端，并環繞所述旋轉軸順時針或逆時針翻轉至預定位置；所述門閥在關閉所述傳輸通道時環繞所述旋轉軸逆時針或順時針旋轉至與所述端口平行的位置，并通過所述旋轉軸自所述延伸端沿所述滑道滑動至所述固定端。
[0010]其中，所述滑道水平設置，所述滑道的延伸端自所述固定端向遠離所述端口的方向水平延伸。
[0011]其中，在所述門閥與位于所述端口周圍的端面之間設置有密封件，用以在所述門閥封閉所述傳輸通道時對二者之間的間隙進行密封。
[0012]其中，所述密封件包括密封圈。
[0013]其中，還包括控制開關，所述控制開關用于控制所述門閥將所述傳輸通道開啟或封閉。
[0014]本發明還提供一種反應腔室,包括傳輸系統，用于將未完成工藝的被加工工件傳入所述反應腔室內，以及將已完成工藝的被加工工件自所述反應腔室傳出，所述傳輸系統采用本發明提供的上述傳輸系統。
[0015]其中，在所述傳輸系統的傳輸裝置上還設置有中心進氣口和邊緣進氣口，且所述中心進氣口設置在所述傳輸裝置上傳輸通道的上方，所述中心進氣口用于向所述反應腔室的中心區域輸送工藝氣體；所述邊緣進氣口用于向所述反應腔室的邊緣區域輸送工藝氣體。
[0016]本發明還提供一種半導體加工設備，包括反應腔室，所述反應腔室采用本發明提供的上述反應腔室。
[0017]本發明具有下述有益效果:
[0018]本發明提供的傳輸系統，其借助將門閥設置在傳輸通道的與反應腔室相連通的端口處，且門閥采用翻轉的方式開啟或封閉傳輸通道，可以避免在工藝過程中工藝氣體擴散至傳輸通道內，因而可以避免反應腔室的中心區域的工藝氣體的流速降低出現渦流現象，從而可以提高反應腔室內的工藝氣體分布的均勻性，進而可以提高工藝質量。
[0019]本發明提供的反應腔室，其采用本發明提供的傳輸系統，可以提高反應腔室內工藝氣體分布的均勻性，從而可以提高工藝質量。
[0020]本發明提供的半導體加工設備，其采用本發明提供的反應腔室，可以提高反應腔室內工藝氣體分布的均勻性，從而可以提高工藝質量，進而可以提高半導體加工設備的良品率。
【附圖說明】
[0021]圖1為現有的硅外延設備的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1所示的硅外延設備的左視圖；
[0023]圖3為Ansys軟件模擬的反應腔室內氣體流速矢量圖；
[0024]圖4為Ansys軟件模擬的反應腔室內氣體軌跡圖；
[0025]圖5為本發明第一實施例提供的傳輸系統的結構示意圖；
[0026]圖6為采用本發明第一實施例提供的傳輸系統進行Ansys軟件模擬的反應腔室內氣體流速矢量圖；
[0027]圖7為采用本發明第一實施例提供的傳輸系統進行Ansys軟件模擬的反應腔室內氣體軌跡圖；
[0028]圖8為本發明第二實施例提供的傳輸系統的結構示意圖；
[0029]圖9為門閥在開啟傳輸通道的過程示意圖；
[0030]圖10為門閥在關閉傳輸通道的過程示意圖；
[0031]圖11為本發明第二實施例提供的傳輸系統的另一種結構示意圖；
[0032]圖12為本發明提供的反應腔室的結構示意圖；以及
[0033]圖13為圖12中的反應腔室的左視圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的傳輸系統、反應腔室及半導體加工設備進行詳細描述。
[0035]圖5為本發明第一實施例提供的傳輸系統的結構示意圖。請參閱圖5，本發明提供的傳輸系統包括傳輸裝置20和門閥21，在傳輸裝置上設置有與反應腔室相連通的傳輸通道201，傳輸裝置20具體地可以為法蘭，傳輸通道201用于作為被加工工件移入或移出反應腔室的通道，門閥21用于開啟或封閉傳輸通道201，門閥21設置在傳輸通道201的與反應腔室相連通的端口處(如圖5中，傳輸通道201的右側端口)，并且門閥21采用翻轉的方式開啟或封閉傳輸通道201。
[0036]在本實施例中，門閥21的一端通過旋轉軸22固定在傳輸通道201的與反應腔室相連通的端口的下方(如圖5所示)，門閥21在開啟傳輸通道201時環繞旋轉軸22逆時針翻轉至預定位置，預定位置定義為傳輸通道201開啟狀態時門閥21所在位置，在本實施例中，預定位置具體為門閥21的水平夾角為O度時所在的位置。容易理解，由于采用翻轉的方式的門閥21相對現有的升降式門閥，對反應腔室在豎直方向上的空間沒有過多限制，因而可以不需要對反應腔室內豎直方向的空間進行過多考慮，從而可以提高傳輸系統的適用性。
[0037]在實際應用中，當門閥21的一端通過旋轉軸22固定在傳輸通道201的與反應腔室相連通的端口的上方時，門閥21在開啟傳輸通道201時環繞旋轉軸22順時針翻轉至預定位置。
[0038]優選地，在門閥21與位于端口周圍的端面之間設置有密封件，用以在門閥21封閉傳輸通道201時對二者之間的間隙進行密封，這不僅可以防止反應腔室內的工藝氣體泄漏對工藝氣體在反應腔室內的分布造成影響，因而可以避免對工藝質量產生影響；而且可以防止工藝氣體的浪費，從而可以降低生產成本，提高經濟效益。進一步優選地，密封件包括密封圈。
[0039]在本實施例中，傳輸系統還包括控制開關，控制開關用于控制門閥將傳輸通道201開啟或封閉，具體地，可以采用手動或者自動的方式對控制開關進行控制，以實現控制傳輸通道的20的開啟或封閉，例如，控制開關包括牽引開關，手動或者自動的方式對控制開關進行控制。由于控制開關的實施方式很多，在此，并不限定控制開關的【具體實施方式】，只要能夠實