[0001]
本发明涉及半导体芯片制造技术领域，尤其涉及一种半导体设备的维护装置。
背景技术：
[0002]
外延晶片是半导体晶片的表面上气相生长外延层而成的晶片。相关技术中，半导体设备的反应腔室内通过入三氯氢硅，利用氢气在晶片上还原生产硅层。
[0003]
半导体设备在运行一定周期后，需要对半导体设备进行维护，对部分部件进行更换或者维修，例如，对半导体设备的预热环、基座或者上拱形部等部件进行维修或更换。
[0004]
然而，在半导体设备进行维护时，需要对半导体设备进行开腔操作，即打开上拱形部，此时，半导体设备的反应腔室暴露在环境中，反应腔室内部残留的有害气体会溢出，从而容易对操作人员造成较大的危害。
技术实现要素：
[0005]
本发明公开一种半导体设备的维护装置，以解决反应腔室在维护的过程中，反应腔室内部残留的有害气体容易溢出，从而对操作人员造成较大危害的问题。
[0006]
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
[0007]
一种半导体设备的维护装置，所述维护装置用于在维护半导体设备时保护所述半导体设备的反应腔室的洁净度和收集所述反应腔室内的气体，所述维护装置包括：
[0008]
壳体，所述壳体用于罩设所述反应腔室，所述壳体用于与所述反应腔室围合形成操作空间；所述壳体开设有与所述操作空间相连通的操作开口，所述壳体的至少部分为透明件；
[0009]
吹扫组件，所述吹扫组件分别与所述操作空间和供气源均相连通，所述吹扫组件用于对所述操作空间进行吹扫，且吹扫方向背离所述操作开口；
[0010]
气体收集组件，所述气体收集组件与所述操作空间相连通，用于收集所述操作空间排出的气体。
[0011]
一种半导体设备的维护系统，包括半导体设备以及上述的维护装置，所述维护装置罩设所述半导体设备的反应腔室。
[0012]
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0013]
本发明公开的维护装置中，当半导体设备在维护时，壳体罩设反应腔室，壳体与反应腔室围合形成操作空间。吹扫组件分别与操作空间和供气源均相连通，吹扫组件用于对操作空间进行吹扫。吹扫气体吹入操作空间内，吹扫气体能够吹扫反应腔室内残留的有害气体，再经由气体收集组件收集。由于壳体的至少部分为透明件，因此操作人员可以从壳体外侧透过壳体看到壳体内的部件，操作人员可以通过操作开口将手伸入操作空间内，进行半导体设备的维护操作。此方案中，操作人员在维护半导体设备时，操作空间内通入有吹扫气体，吹扫气体可以将反应腔室内的有害气体进行吹扫，并由气体收集组件收集，从而使得有害气体不容易溢出，进而能够降低对操作人员的危害，提高操作人员的人身安全。
附图说明
[0014]
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0015]
图1和图2为本发明实施例公开的半导体设备的维护系统的结构示意图；
[0016]
图3为本发明实施例公开的维护装置的结构示意图；
[0017]
图4为本发明实施例公开的维护装置的主视图；
[0018]
图5为本发明实施例公开的维护装置的侧视图；
[0019]
图6为本发明实施例公开的维护装置中流量控制阀的结构示意图；
[0020]
图7为本发明实施例公开的维护装置中挡帘的结构示意图；
[0021]
图8为本发明实施例公开的半导体设备的维护系统中半导体设备的结构示意图。
[0022]
附图标记说明：
[0023]
100-维护装置、110-壳体、111-筒体、112-顶板、120-吹扫组件、121-喷头、122-流量控制阀、1221-阀体、1221a-进气口、1221b-出气口、1222-调节部、1223-显示屏、130-排气管、140-挡帘、141-帘条、150-螺纹连接件、160-连接管、170-控制阀门、
[0024]
200-半导体设备、210-上壳体、220-上拱形部、230-基座环、240-下拱形部、250-下壳体。
具体实施方式
[0025]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
[0027]
如图1～图8所示，本发明实施例公开一种半导体设备的维护装置100，所公开的维护装置100应用于在维护半导体设备200时保护半导体设备200的反应腔室的洁净度和收集半导体设备200的反应腔室内的气体。所公开的维护装置100包括壳体110、吹扫组件120和气体收集组件。
[0028]
壳体110为维护装置100的主体部件，且为维护装置100的其他组成部件提供安装基础。壳体110用于罩设反应腔室，壳体110用于与反应腔室围合形成操作空间。壳体110开设有与操作空间相连通的操作开口，操作开口用于操作人员将手伸入操作空间，同时半导体设备200上拆除的部件也可以通过操作开口取出。壳体110的至少部分为透明件。可选地，壳体110可以采用玻璃或者无色的pvc(polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料制作，当然，还可以采用其他材料制作，本文不作限制。壳体110可以为正八棱柱结构，八棱柱为中空结构，其中三个侧壁为空面，空面即为上述的操作开口。当然，壳体110还可以采用其他形状，对此本文不作限制。
[0029]
吹扫组件120分别与操作空间和供气源均相连通。吹扫组件120用于对操作空间进行吹扫，且吹扫方向背离操作开口。也就是说，吹扫组件120的吹气方向朝向壳体110的内侧，从而使得吹扫气体不容易从操作开口中溢出。可选地，供气源所提供的吹扫气体可以为氮气或者氩气，当然还可以为其他吹扫气体，本文作限制。
[0030]
气体收集组件与操作空间相连通，气体收集组件用于收集操作空间排出的气体。也就是说，操作空间内的气体由气体收集组件收集。操作空间内的气体主要包括供气源提供的吹扫气体和反应腔室内的有害气体。
[0031]
可选地，气体收集组件可以包括排气管130和尾气处理器，排气管130可以设置于壳体110，且与操作空间相连通。操作空间通过排气管130与尾气处理器相连通。该尾气处理器可以与反应腔室共用同一个，当然也可以为另设的尾气处理器，对此本文不作限制。
[0032]
具体的操作过程中，当维护半导体设备200时，壳体110架设反应腔室，壳体110与反应腔室围合形成操作空间。吹扫组件120分别与操作空间和供气源均相连通，吹扫组件120用于对操作空间进行吹扫。吹扫气体吹入操作空间内，吹扫气体能够吹扫反应腔室内的残留的有害气体，再由气体收集组件收集。由于壳体110的至少部分为透明件，因此操作人员可以从壳体110外侧透过壳体110看到壳体110内的部件，操作人员可以通过操作开口将手伸入操作空间内，进行半导体设备200的维护操作。
[0033]
本发明实施例中，操作人员在维护半导体设备200时，操作空间内通入有吹扫气体，吹扫气体可以对反应腔室内的有害气体进行吹扫，并由气体收集组件收集，从而使得有害气体不容易溢出，进而能够降低对操作人员的危害，提高操作人员的人身安全。
[0034]
另外，由于反应腔室的维护操作的整个过程均在壳体110的罩设下完成，从而使得反应腔室内的部件不容易外露在环境中，从而使得反应腔室的部件不容易与环境中的微粒接触，进而不容易损坏反应腔室的零部件，进而能够提高反应腔室的使用寿命。
[0035]
此外，由于壳体110罩设反应腔室，因此，反应腔室在开腔后，使得外部灰尘不容易进入反应腔室内，进而能够提高反应腔室的洁净度。
[0036]
如图8所示，反应腔室可以包括上壳体210、上拱形部220、基座环230、下拱形部240和下壳体250，上拱形部220、基座环230和下拱形部240依次叠置，上壳体210架设在基座环230的顶壁上，下壳体250设置于基座环230的底壁上，且罩设住下拱形部240。反应腔室的开腔操作是指打开上拱形部220。在反应腔室进行维护时，将上壳体210拆除，维护装置100可以安装在原来上壳体210的位置，也就是将维护装置100架设在基座环230的顶面。或者维护装置100还可以架设在下壳体250上。此时，可以对反应腔室的上拱形部220、石墨基座、预热环以及其他反应腔室的部件进行维修或者更换。
[0037]
操作开口外露容易使得操作空间内的空气溢出，为此，在另一种可选的实施例中，壳体110可以包括覆盖操作开口的挡帘140。此时，操作人员可以掀起挡帘140的一侧，从而将手伸入操作空间内。同理，操作人员在取出或者装入半导体设备200的部件时，也可以掀起挡帘140的一侧，从而将部件拿出或者移入操作空间。
[0038]
此方案中，挡帘140可以遮挡住操作开口，使得操作空间内的空气不容易从操作开口溢出，进一步降低了对操作人员的危害。
[0039]
上述实施例中，挡帘140可以为一体式结构件，此时，操作人员只能从挡帘140的边缘伸入操作空间内，对操作人员的限制较大。
[0040]
基于此，本文公开一种挡帘140的具体结构，当然，挡帘140还可以采用其他结构，本文对此不作限制。具体地，挡帘140可以包括多个帘条141，多个帘条141可以间隔设置。具体的操作过程中，操作人员可以通过帘条141之间的间隙伸入操作空间内。此时操作人员的手可以从任意两个帘条141之间的间隙伸入，从而对操作人员的限制较小。
[0041]
可选地，帘条141可以为弹性件。由于帘条141具有弹性，操作人员要将反应腔室拆卸的部件从操作开口取出时，操作人员促使相邻的两个帘条141变形，两个帘条141之间的间隙变大，从而可以将反应腔室所拆卸的部件从间隙中取出，进而使得半导体设备200的维护操作更加简单、方便。
[0042]
可选地，每个帘条141的宽度可以为10mm，相邻的两个帘条141之间的间隙可以为0.5mm，当然，帘条141还可以为其他尺寸，本文对此不作限制。挡帘140可以通过螺栓固定在壳体110上，当然，挡帘140还可以通过其他方式固定在壳体110上，本文不做限制。
[0043]
为了进一步提高维护装置100的气密性。另一种可选的实施例中，挡帘140的数量可以为多个，多个挡帘140可以依次叠置，且相邻的两个挡帘140的帘条141覆盖间隙。也就是说，相邻的两个挡帘140交错叠置，其中一个挡帘140的帘条141覆盖住另一个挡帘140的帘条141之间的间隙。此方案中，帘条141之间的间隙被覆盖，从而使得维护装置100的气密性能更好。
[0044]
为了使得操作人员操作更加方便，在另一种可选的实施例中，挡帘140可以为透明件。此方案中，操作人员可以通过挡帘140看见反应腔室的部件，进而减小了操作人员的盲区，从而使得操作人员的操作更加方便。
[0045]
可选地，挡帘140可以采用无色透明的pvc材料制作，当然，挡帘140还可以采用其他材料制作，本文不作限制。
[0046]
在另一种可选的实施例中，壳体110可以包括顶板112和筒体111，顶板112可以封盖于筒体111的一端。筒体111背离顶板112的一端可以架设于反应腔室的基座环230上，操作开口可以位于筒体111的侧壁。操作开口可以设置于筒体111的侧壁。此方案中，操作开口的位置较低，进而使得操作人员在维护操作时更加舒适，因此使得操作人员不容易疲劳。
[0047]
在另一种可选的实施例中，顶板112可以通过螺纹连接件150固定于筒体111上。此时，顶板112与筒体111可拆卸连接，进而更便于维护装置100的运输和收纳。另外，可以对顶板112进行更换，从而满足不同部件的拆卸要求。
[0048]
上述实施例中，排气管130可以位于筒体111的外侧壁上，此时，尾气处理器可以通过管路与排气管130相连接，由于排气管130横向设置，因此管路容易从排气管130上滑出，进而不利于尾气处理器与排气管130连通。基于此，在另一种可选的实施例中，排气管130可以位于顶板112上，此时，管路可以直接套设在排气管130上，同时管路的端部可以搭接在顶板112上，进而使得管路不容易从排气管130上滑出，从而更有利于尾气处理器与排气管130连通。
[0049]
在另一种可选的实施例中，在维护半导体设备200的过程中气体收集组件处于负压状态，也就是说，上文中的尾气处理器处于负压状态。此时，尾气处理器的压强可以小于操作空间内的压强。此方案中，操作空间与气体收集组件始终存在压力差，从而使得操作空间内的气体可被吸入尾气收集组件中，进而使得维护装置100的气体收集性能更好，能够进一步防止有害气体溢出。
[0050]
上述实施例中，当气体流量较大时，气体收集组件无法及时将气体排出，容易造成气体在操作空间内聚集，进而使得气体容易从操作开口处溢出；当气体流量操作较小时，难以将反应腔室内的有害气体排除干净。基于此，在另一种可选的实施例中，吹扫组件120还可以包括喷头121和流量控制阀122，喷头121和流量控制阀122均可以设置于壳体110的侧
壁上。供气源通过流量控制阀122与喷头121相连通。喷头121用于喷出吹扫气体。流量控制阀122用于控制喷头121的气体流量。此方案中，流量控制阀122用于控制通入操作空间内的气体的流量，从而为操作空间提供适配的气流流量，不容易造成气体的聚集，也使得反应腔室的有害气体能够排除干净。
[0051]
在另一种可选的实施例中，喷头121的数量可以为至少两个，流量控制阀122的数量为至少两个，至少两个流量控制阀122依次串联，至少两个流量控制阀122与至少两个喷头121一一对应。此时，喷头121的数量较多，从而使得吹扫组件120能够吹扫到的区域较多，进而对反应腔室的清洁较为彻底，进而使得维护装置100具有较好的维护性能。
[0052]
进一步地，至少两个喷头121的吹气方向均不相同。此时，喷头121的吹气方向不同，能够进一步提高吹气的范围，使得清洁效果更好。
[0053]
可选地，至少两个喷头121中一个的喷头121朝向排气管130所在的一侧，另一个喷头121朝向反应腔室的方向倾斜设置。也就是说一个喷头121水平吹气，另一个喷头121朝向反应腔室的一侧倾斜吹气。
[0054]
当然，至少两个喷头121的吹气方向还可以采用其他布置方式，本文不作限制。
[0055]
在另一种可选的实施例中，流量控制阀122可以包括阀体1221、调节部1222和显示屏1223，阀体1221可以开设有进气口1221a和出气口1221b，进气口1221a与出气口1221b相连通。进气口1221a与供气源相连通。出气口1221b可以与喷头121相连通。调节部1222可以设置于阀体1221上，用于调节阀体1221的开度。显示屏1223可以设置于阀体1221上，用于显示阀体1221的流量。
[0056]
此方案中，流量控制阀122上设置有显示屏1223，从而可以直观的测出流量控制阀122的流量，进而能够得到通入操作空间的气体的流量，进而使得对操作空间内的气体的流量控制更加精准。
[0057]
在另一种可选的实施例中，本发明公开的半导体设备的维护装置100还可以包括连接管160和设置在连接管160上的控制阀门170。供气源可以通过连接管160与吹扫组件120相连通。连接管160上可以设置有控制阀门170，控制阀门170用于控制供气源与吹扫组件120连通或切断。此方案中，控制阀门170的开启或关闭可以实现操作空间内的通气或断气，从而无需对供气源的总阀门进行关闭或开启，进而能够提高供气源的总阀门的使用寿命。
[0058]
基于本发明上述任一实施例的维护装置100，本发明实施例还公开一种半导体设备的维护系统，所公开的半导体设备的维护系统包括上述任一实施例的维护装置100。维护装置100罩设半导体设备200的反应腔室。
[0059]
本发明公开的实施例中，操作人员在维护半导体设备200时，操作空间内通入有吹扫气体，吹扫气体可以对反应腔室内的有害气体进而吹扫，在将有害气体从气体收集组件排出，从而使得有害气体不容易溢出壳体110，进而能够降低对操作人员的危害，提高操作人员的人身安全。
[0060]
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
[0061]
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员
来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
技术特征：
1.一种半导体设备的维护装置，所述维护装置(100)用于在维护半导体设备(200)时保护所述半导体设备(200)的反应腔室的洁净度和收集所述反应腔室内的气体，其特征在于，所述维护装置(100)包括：壳体(110)，所述壳体(110)用于罩设所述反应腔室，所述壳体(110)用于与所述反应腔室围合形成操作空间；所述壳体(110)开设有与所述操作空间相连通的操作开口，所述壳体(110)的至少部分为透明件；吹扫组件(120)，所述吹扫组件(120)分别与所述操作空间和供气源均相连通，所述吹扫组件(120)用于对所述操作空间进行吹扫，且吹扫方向背离所述操作开口；气体收集组件，所述气体收集组件与所述操作空间相连通，用于收集所述操作空间排出的气体。2.根据权利要求1所述的维护装置，其特征在于，所述壳体(110)包括覆盖所述操作开口的挡帘(140)，所述挡帘(140)为透明件。3.根据权利要求2所述的维护装置，其特征在于，所述挡帘(140)包括多个帘条(141)，多个所述帘条(141)间隔设置。4.根据权利要求1所述的维护装置，其特征在于，所述壳体(110)包括顶板(112)和筒体(111)，所述顶板(112)封盖于所述筒体(111)的一端，所述筒体(111)背离所述顶板(112)的一端架设于所述反应腔室的基座环(230)上，所述操作开口位于所述筒体(111)的侧壁。5.根据权利要求4所述的维护装置，其特征在于，所述气体收集组件包括排气管(130)，所述排气管(130)位于所述顶板(112)上，在维护所述半导体设备(200)的过程中所述气体收集组件处于负压状态。6.根据权利要求1所述的维护装置，其特征在于，所述吹扫组件(120)包括喷头(121)和流量控制阀(122)，所述喷头(121)和所述流量控制阀(122)均设置于所述壳体(110)的侧壁上，所述供气源通过所述流量控制阀(122)与所述喷头(121)相连通，所述流量控制阀(122)用于控制所述喷头(121)的气体流量。7.根据权利要求6所述的维护装置，其特征在于，所述喷头(121)的数量为至少两个，所述流量控制阀(122)的数量为至少两个，至少两个所述流量控制阀(122)依次串联，至少两个所述流量控制阀(122)与至少两个所述喷头(121)一一对应。8.根据权利要求7所述的维护装置，其特征在于，至少两个所述喷头(121)的吹气方向均不相同。9.根据权利要求6所述的维护装置，其特征在于，所述流量控制阀(122)包括阀体(1221)、调节部(1222)和显示屏(1223)，所述阀体(1221)开设有进气口(1221a)和出气口(1221b)，所述进气口(1221a)与所述出气口(1221b)相连通，所述进气口(1221a)与所述供气源相连通，所述出气口(1221b)与所述喷头(121)相连通，所述调节部(1222)设置于所述阀体(1221)上，用于调节所述阀体(1221)的开度，所述显示屏(1223)设置于所述阀体(1221)上，用于显示所述阀体(1221)的流量。10.根据权利要求1所述的维护装置，其特征在于，所述维护装置(100)还包括连接管(160)和设置在所述连接管(160)上的控制阀门(170)，所述供气源通过所述连接管(160)与所述吹扫组件(120)相连通，所述连接管(160)上设置有所述控制阀门(170)，所述控制阀门(170)用于控制所述供气源与所述吹扫组件(120)连通或切断。
技术总结
本发明公开一种半导体设备的维护装置，该维护装置用于在维护半导体设备时保护半导体设备的反应腔室的洁净度和收集反应腔室内的气体，该维护装置包括壳体、吹扫组件和气体收集组件；壳体用于罩设反应腔室，壳体用于与反应腔室围合形成操作空间；壳体开设有与操作空间相连通的操作开口，壳体的至少部分为透明件；吹扫组件分别与操作空间和供气源均相连通，吹扫组件用于对操作空间进行吹扫，且吹扫方向背离操作开口；气体收集组件与操作空间相连通，用于收集操作空间排出的气体。上述方案能够解决半导体设备在维护的过程中，半导体设备的反应腔室内部残留的有害气体容易溢出，从而对操作人员造成较大危害的问题。而对操作人员造成较大危害的问题。而对操作人员造成较大危害的问题。
技术开发人、权利持有人：张涛
