半导体设备和半导体设备的除氧方法技术

该发明专利技术公开了一种半导体设备和半导体设备的除氧方法，所述半导体设备包括：制程腔体、除氧管道和氧气检测装置，氧气检测装置包括氧气检测管路、转换球阀和氧传感器，氧气检测管路包括第一管路、第二管路和第三管路，第一管路、第二管路和第三管路并联设置且分别均与除氧管道和转换球阀相连，氧传感器设在第三管路上，转换球阀被构造成：在除氧阶段，转换球阀连通第一管路和第二管路，在氧气检测阶段，转换球阀连通第一管路和第三管路。根据本发明专利技术实施例的半导体设备，能够避免残留的高氧浓度气体流向氧传感器而使得机台发出警报，也可避免高氧浓度气体流经氧传感器而加速氧传感器的老化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
半导体设备和半导体设备的除氧方法


[0001]本专利技术涉及半导体设备
，具体涉及一种半导体设备和半导体设备的除氧方法。

技术介绍

[0002]在对晶圆的高温热处理工艺中对制程腔室氧浓度有很高的要求，若腔室氧浓度不达标会在晶圆表面形成氧化物造成产品性能变差。为满足制程工艺对氧浓度的要求，一般是在高温制程之前通入大量的氮气来清除掉制程腔室的氧气，相关技术的除氧系统检测结果不准确且使得机台容易发出警报，而且氧化检测装置的氧传感器容易毁坏老化。

技术实现思路

[0003]如
技术介绍
所述，现有技术中的除氧系统的氧气检测结果不准确容易导致机台发出警报且氧传感器容易毁坏老化。
[0004]专利技术人研究发现，现有技术中的除氧系统，在除氧初始阶段，会有部分的高浓度氧的混合气体进入到氧气检测装置的分支管路，到除氧末期，这部分混合气体难以被去除。当氧气检测功能打开后，高浓度氧的混合气体进入氧传感器，在铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆的内外表面上，由于大气中的氧气比机台管路中的氧气多，大气相通一侧比机台管路一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。电信号经电脑处理反馈制程腔室的氧浓度，当氧浓度在规定时间内达到制程所需的最低浓度，制程自动进入下一步，若未达到，则机台触发警报，由此氧气检测装置的分支管路中高浓度的氧气进入氧传感器后氧浓度较高容易导致机台触发警报，而且长时间的高浓度氧气接触也会加速氧传感器的老化。
[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种半导体设备，能够防止高浓度氧气进入氧传感器而导致机体发出警报和加速氧传感器老化。
[0006]根据本专利技术实施例的半导体设备，其特征在于，包括：制程腔体，所述制程腔体具有除氧进口和除氧出口；除氧管道，所述除氧管道分别与所述除氧出口和排气装置相连；氧气检测装置，所述氧气检测装置包括氧气检测管路、转换球阀和氧传感器，所述氧气检测管路包括第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路并联设置且分别均与所述除氧管道和所述转换球阀相连，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路在所述除氧管道的气体流动方向上依次与所述除氧管道连通，所述氧传感器设在所述第三管路上，所述转换球阀被构造成：在除氧阶段，所述转换球阀连通所述第一管路和第二管路，在氧气检测阶段，所述转换球阀连通所述第一管路和第三管路。
[0007]根据本专利技术实施例的半导体设备，通过设置第二管路和分别与第一管路、第二管路和第三管路连接的转换球阀，通过控制转换球阀在除氧阶段和氧气检测阶段连通不同的管路，从而使得除氧阶段残留在氧气检测管路的高氧浓度气体能够排出，避免在氧气检测阶段残留的高氧浓度气体流向氧传感器而使得氧浓度检测不准确发出警报，也可避免高氧
浓度气体流经氧传感器而加速氧传感器的老化。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述氧气检测管路还包括第四管路，所述第四管路分别与所述转换球阀和除氧气体供给装置相连，所述转换球阀被构造成：在除氧阶段，所述转换球阀连通所述第三管路和第四管路，在氧气检测阶段，所述转换球阀阻挡所述第四管路。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述转换球阀包括转换阀体和转换阀芯，所述转换阀体设有四个阀口，所述转换阀芯在第一位置和第二位置之间可转动地设在所述转换阀体内，所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路和所述第四管路分别与所述四个阀口一一连接，所述转换阀芯位于所述第一位置时，连接所述第一管路的阀口与连接所述第二管路的阀口导通，且连接所述第三管路的阀口和连接所述第四管路的阀口导通，所述阀芯位于所述第二位置时连接所述第一管路的阀口与连接所述第三管路的阀口导通。
[0010]可选地，所述转换阀芯内设有第一通道，所述转换阀芯位于所述第二位置时，通过所述第一通道连通连接所述第一管路的阀口和连接所述第三管路的阀口。
[0011]进一步地，所述转换阀芯设有第二通道和第三通道，所述转换阀芯位于所述第一位置时，所述第二通道连通所述连接所述第一管路的阀口和所述连接所述第二管路的阀口，且所述第三通道连通所述连接所述第三管路的阀口和所述连接所述第四管路的阀口；所述转换阀芯位于所述第二位置时，位于所述第二通道侧的转换阀芯侧壁阻挡所述第二管路，位于所述第三通道侧的转换阀芯侧壁阻挡所述第四管路。
[0012]可选地，所述转换阀体的最大内径为所述氧气检测管路的最大内径的1.5-3倍。
[0013]可选地，所述转换球阀还包括阀轴和驱动装置，所述阀轴与所述转换阀芯相连，所述驱动装置驱动所述阀轴带动所述转换阀体活动。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述转换阀芯和所述转换阀体采用耐腐蚀材料制成。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述半导体设备还包括设在所述第一管路上的第一控制阀、设在第二管路上的第二控制阀和设在所述第四管路上的第四控制阀。
[0016]可选地，所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第四控制阀均为止逆阀。
[0017]可选地，所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第四控制阀均邻近所述转换球阀设置。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述氧传感器设在所述第三管路与所述转换球阀相连的一端且邻近所述转换球阀设置。
[0019]本专利技术还提出了一种半导体设备的除氧方法。
[0020]根据本专利技术实施例的半导体设备的除氧方法，所述半导体设备包括制程腔体、除氧管道和氧气检测装置，所述氧气检测置包括氧气检测管路、转换球阀和氧传感器，所述氧气检测管路包括第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路并联设置且分别均与所述除氧管道和所述转换球阀相连，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路在所述除氧管道的气体流动方向上，依次与所述除氧管道连通，所述氧传感器设在所述第三管路上，所述除氧方法包括：向所述半导体设备的制程腔体内通入除氧气体；所述制程腔体内通入所述除氧气体达到第一预设时间后，调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第二管路，所述氧传感器处于未打开状态，同时所述除氧气体持续通入所述制程腔体内；所述除氧气体持续通入所述制程腔体时间达到第二预设时间后，调整所述转换球阀，连通所述第一管路和第三管路，同时打开所述氧传感器。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述氧气检测管路还包括与所述转换球阀和除氧气体供给装置连通的第四管路，所述调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第二管路连通，包括：调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第二管路，且连通所述第三管路和所述第四管路；所述调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第三管路，包括：调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第三管路且阻挡所述第二管路和所述第四管路。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述半导体设备还包括设在所述第一管路上的第一控制阀、设在第二管路上的第二控制阀和设在所述第四管路上的第四控制阀，在所述调整所述转换球阀，连通所述第一管路和所述第二管路之后，还包括：打开所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体设备，其特征在于，包括：制程腔体，所述制程腔体具有除氧进口和除氧出口；除氧管道，所述除氧管道分别与所述除氧出口和排气装置相连；氧气检测装置，所述氧气检测装置包括氧气检测管路、转换球阀和氧传感器，所述氧气检测管路包括第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路并联设置且分别均与所述除氧管道和所述转换球阀相连，所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路在所述除氧管道的气体流动方向上依次与所述除氧管道连通，所述氧传感器设在所述第三管路上；所述转换球阀被构造成：在除氧阶段，所述转换球阀连通所述第一管路和第二管路，在氧气检测阶段，所述转换球阀连通所述第一管路和第三管路。2.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述氧气检测管路还包括第四管路，所述第四管路分别与所述转换球阀和除氧气体供给装置相连；所述转换球阀被构造成：在除氧阶段，所述转换球阀连通所述第三管路和所述第四管路，在氧气检测阶段，所述转换球阀阻挡所述第四管路。3.根据权利要求2所述的半导体设备，其特征在于，所述转换球阀包括转换阀体和转换阀芯，所述转换阀体设有四个阀口，所述转换阀芯在第一位置和第二位置之间可转动地设在所述转换阀体内，所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路和所述第四管路分别与所述四个阀口一一连接；所述转换阀芯位于所述第一位置时，连接所述第一管路的阀口与连接所述第二管路的阀口导通，且连接所述第三管路的阀口和连接所述第四管路的阀口导通；所述阀芯位于所述第二位置时，连接所述第一管路的阀口与连接所述第三管路的阀口导通。4.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述转换阀芯内设有第一通道，所述转换阀芯位于所述第二位置时，通过所述第一通道连通连接所述第一管路的阀口和连接所述第三管路的阀口。5.根据权利要求4所述的半导体设备，其特征在于，所述转换阀芯设有第二通道和第三通道；所述转换阀芯位于所述第一位置时，所述第二通道连通所述连接所述第一管路的阀口和所述连接所述第二管路的阀口，且所述第三通道连通所述连接所述第三管路的阀口和所述连接所述第四管路的阀口；所述转换阀芯位于所述第二位置时，位于所述第二通道侧的转换阀芯侧壁阻挡所述第二管路，位于所述第三通道侧的转换阀芯侧壁阻挡所述第四管路。6.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述转换阀体的最大内径为所述氧气检测管路的最大内径的1.5-3倍。7.根据权利要求3所述的半导体设备，其特征在于，所述转换球阀还包括阀轴和驱动装置，所述阀轴与所述转换阀芯相连，所述驱动装置驱动所述阀轴带动所述转换阀体活动。8.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述转换阀芯和所述转换阀体采用耐腐蚀材料制成。9.根据权利要求2所述的半导体设备，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：左敏，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：