一种用于半导体制造的洁净室系统技术方案

一种用于半导体制造的洁净室系统(100)，所述洁净室系统(100)包括洁净室(101)、电场除尘系统(102)；所述洁净室(101)包括气体入口；所述电场除尘系统(102)包括除尘系统出口、电场装置(1021)；所述洁净室(101)的气体入口与所述电场除尘系统(102)的除尘系统出口连通；所述电场装置(1021)包括电场装置入口(1011)、电场装置出口、电场阴极(10142)和电场阳极(10141)，所述电场阴极(10142)和所述电场阳极(10141)用于产生电离电场，所述电场阳极(10141)长度为10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于半导体制造的洁净室系统


[0001]本专利技术属于空气净化领域，涉及一种用于半导体制造的洁净室系统及其电场除尘方法，以及一种半导体制造系统和半导体制造方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，半导体器件的尺寸越来越小，对半导体制造车间环境的要求也越来越高。洁净室是半导体制造过程中常用的制造车间环境，目的是为了避免颗粒、湿度、温度等对半导体材料造成污染，进而影响半导体的成品率及可靠性。根据生产工艺对生产环境的洁净度要求，各洁净室内具有不同的空气洁净度等级，通常通过洁净室内某个颗粒粒径的最大浓度限值来划分。相应的，不同空气洁净度等级对进入洁净室的气流洁净度要求也不一样。
[0003]一般来说，现有半导体制造厂房为三层建筑，洁净室被安排在厂房的中间层即第2 层，厂房第3层安装有净化系统，包括第3层地板与第2层顶层之间安装的过滤棉，空气从第3层进入，进入第3层的空气经过净化系统进行净化，净化后的气体输入到第2层的洁净室，洁净室产生的气体排入厂房第1层，第1层始终保持负压，确保第2层洁净室向第1层始终保持出风，灰尘吸不进。
[0004]现有半导体制造厂房占用空间大，建设成本高；厂房第2层与第3层之间铺有约1 米后的过滤棉，需要定期更换，这都导致使用成本增加。
[0005]目前还采用电场装置对含尘气体所包含的颗粒进行除尘净化，其基本原理为，利用高压放电产生等离子，使颗粒带电，然后将带电的颗粒吸附至集尘电极上，实现电场除尘。虽然现有的电场装置能够克服现有半导体制造厂房中占用空间大、建设成本高、耗电量大的缺点，但是，目前半导体制造对除尘要求越来越高，现有电场装置无法满足相应要求。例如现有半导体制造尺寸普遍在100nm以下，50nm的灰尘颗粒只允许2个/m3，现有电场装置还不能有效地除掉这个级别的颗粒。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于半导体制造的洁净室系统及其电场除尘方法，用于解决现有半导体制造领域空气净化技术耗电量大、体积大、成本高、无法脱除空气中纳米级颗粒物中的至少一个技术问题。
[0007]本专利技术还提供一种半导体制造系统和半导体制造方法。
[0008]本专利技术的一些实施例可在气体流速6m/s的工况下，实现粒径23nm颗粒物脱除效率达到99.99％以上，脱除效率高，可以满足半导体制造环境的高要求。另外，由于本专利技术可以在高流速下实现颗粒物有效脱除，所需的电场装置体积小，成本低，且可降低运行电费。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供以下示例：
[0010]1.本专利技术提供的示例1：一种用于半导体制造的洁净室系统，包括洁净室、电场除尘系统；所述洁净室包括气体入口；所述电场除尘系统包括除尘系统入口、除尘系统出口、
电场装置；所述洁净室的气体入口与所述电场除尘系统的除尘系统出口连通。
[0011]2.本专利技术提供的示例2：包括上述示例1，其中，所述电场装置包括电场阴极和电场阳极，所述电场阴极和所述电场阳极用于产生电离电场。
[0012]3.本专利技术提供的示例3：包括上述示例2，其中，所述电场装置还包括电场装置入口、电场装置出口；所述电场阳极包括第一阳极部和第二阳极部，所述第一阳极部靠近所述电场装置入口，第二阳极部靠近所述电场装置出口，所述第一阳极部和所述第二阳极部之间设置有至少一个阴极支撑板。
[0013]4.本专利技术提供的示例4：包括上述示例3，其中，所述电场装置还包括绝缘机构，用于实现所述阴极支撑板和所述电场阳极之间的绝缘。
[0014]5.本专利技术提供的示例5：包括上述示例4，其中，所述电场阳极和所述电场阴极之间形成电场流道，所述绝缘机构设置在所述电场流道外。
[0015]6.本专利技术提供的示例6：包括上述示例4或5，其中，所述绝缘机构包括绝缘部和隔热部；所述绝缘部的材料采用陶瓷材料或玻璃材料。
[0016]7.本专利技术提供的示例7：包括上述示例6，其中，所述绝缘部为伞状串陶瓷柱、伞状串玻璃柱、柱状串陶瓷柱或柱状玻璃柱，伞内外或柱内外挂釉。
[0017]8.本专利技术提供的示例8：包括上述示例7，其中，伞状串陶瓷柱或伞状串玻璃柱的外缘与所述电场阳极的距离是电场距离的1.4倍以上，伞状串陶瓷柱或伞状串玻璃柱的伞突边间距总和是伞状串陶瓷柱或伞状串玻璃柱的绝缘间距1.4倍以上，伞状串陶瓷柱或伞状串玻璃柱的伞边内深总长是伞状串陶瓷柱或伞状串玻璃柱的绝缘距离1.4倍以上。
[0018]9.本专利技术提供的示例9：包括上述示例3至8中的任一项，其中，所述第一阳极部的长度是所述电场阳极长度的1/10至1/4、1/4至1/3、1/3至1/2、1/2至2/3、2/3至3/4，或 3/4至9/10。
[0019]10.本专利技术提供的示例10：包括上述示例3至9中的任一项，其中，所述第一阳极部的长度是足够的长，以清除部分灰尘，减少积累在所述绝缘机构和所述阴极支撑板上的灰尘，减少灰尘造成的电击穿。
[0020]11.本专利技术提供的示例11：包括上述示例3至10中的任一项，其中，所述第二阳极部包括积尘段和预留积尘段。
[0021]12.本专利技术提供的示例12：包括上述示例2至11中的任一项，其中，所述电场阴极包括至少一根电极棒。
[0022]13.本专利技术提供的示例13：包括上述示例12，其中，所述电极棒的直径不大于3mm。
[0023]14.本专利技术提供的示例14：包括上述示例12或13，其中，所述电极棒的形状呈针状、多角状、毛刺状、螺纹杆状或柱状。
[0024]15.本专利技术提供的示例15：包括上述示例2至14中的任一项，其中，所述电场阳极由中空的管束组成。
[0025]16.本专利技术提供的示例16：包括上述示例15，其中，所述电场阳极管束的中空的截面采用圆形或多边形。
[0026]17.本专利技术提供的示例17：包括上述示例16，其中，所述多边形为六边形。
[0027]18.本专利技术提供的示例18：包括上述示例14至17中的任一项，其中，所述电场阳极的管束呈蜂窝状。
[0028]19.本专利技术提供的示例19：包括上述示例2至18中的任一项，其中，所述电场阴极穿射于所述电场阳极内。
[0029]20.本专利技术提供的示例20：包括上述示例2至19中的任一项，其中，所述电场装置还包括辅助电场单元，用于产生与所述电离电场不平行的辅助电场。
[0030]21.本专利技术提供的示例21：包括上述示例2至19中的任一项，其中，所述电场装置还包括辅助电场单元，所述电离电场包括流道，所述辅助电场单元用于产生与所述流道不垂直的辅助电场。
[0031]22.本专利技术提供的示例22：包括上述示例20或21，其中，所述辅助电场单元包括第一电极，所述辅助电场单元的第一电极设置在或靠近所述电离电场的进口。
[0032]23.本专利技术提供的示例23：包括上述示例22，其中，所述第一电极为阴极。
[0033]24.本专利技术提供的示例24：包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于半导体制造的洁净室系统，包括洁净室、电场除尘系统；所述洁净室包括气体入口；所述电场除尘系统包括除尘系统出口、电场装置；所述洁净室的气体入口与所述电场除尘系统的除尘系统出口连通；所述电场装置包括电场阴极和电场阳极，所述电场阴极和所述电场阳极用于产生电离电场；所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为1.667：1
‑
1680：1。2.根据权利要求1所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比为6.67：1
‑
56.67：1。3.根据权利要求2所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比使所述电离除尘电场的耦合次数≤3。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阳极和所述电场阴极的极间距为小于150mm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阴极包括至少一根电极棒或若干阴极丝，所述电极棒的或所述阴极丝的直径不大于3毫米。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阴极直径为1
‑
3毫米，所述电场阳极与所述电场阴极的极间距为2.5
‑
139.9毫米。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的用于半导体制造的洁净室系统，其特征在于，所述电场阳极的积尘面积与所述电场阴极的放电面积的比、所述电场阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐万福，赵晓云，王大祥，段志军，邹永安，奚勇，
申请(专利权)人：上海必修福企业管理有限公司，
类型：新型
国别省市：