化学气相沉积系统的捕气装置 本发明有关一种用于化学气相沉积系统的捕气装置(Trap Unit)，特别是指用于有机硅玻璃类化学气相沉积系统的捕气装置。
半导体制造过程中机台设备零件的定期维护(Period Maintenance，PM)关系着晶片制造的产出，若需要利用相当多时间来更换设备零件的话，不仅浪费维护成本且浪费人力与降低机台生产力。其中化学气相沉积系统的捕气装置(Trap Unit)即为一典型例子，捕气装置于化学气相沉积系统中扮演着过滤气体的角色，用于将未完全反应的气体或副产物过滤而吸附于捕气装置内。
为进一步说明现有的化学气相沉积系统的结构，请参阅图1以获得更详尽的了解。当数个晶片送入炉管装置11中，并通入反应气体(未示于图中)于炉管装置中，则反应气体于高温下将会通过化学气相沉积方式成长所欲沉积的薄膜。然而，要进行成长薄膜前，必须先通过一泵17抽真空以将炉管装置11的压力降低至一适当工作低压下，待稳定后才可进行化学气相沉积。因为泵17的抽真空，炉管装置11中的未完全反应气体或副产物会流经管路一12、管路二13与管路三14，最后经由一捕气装置(Trap Unit)上方进气口151进入所述捕气装置15中。其中捕气装置15主要功能在于将未完全反应气体或副产物过滤而吸附于捕气装置之内，以避免未完全反应气体或副产物附着管壁而影响抽气，或通过主阀门(Main Valve)16进入泵17造成过载。然而，捕气装置的吸附能力有限，当捕气装置吸附过量气体或副产物时，会因过滤能力减弱而增加泵负载，并且无法降低炉管装置压力至所需工作条件，不仅造成产品合格率下降，甚至有可能造成产品报废。所以当膜厚累积至一设定值时就需要更换已有沉积物附着的捕气装置15、管路一12、管路二13与管路三14。然而，现有的这种更换操作需耗费约6~7小时，致使机台生产力降低。
请参阅图2，图中示出现有的捕气装置(Trap Unit)的结构。当未完全反应气体或副产物由管路三14通过捕气装置(Trap Unit)上方进气口151进入捕气装置14后，气体与副产物则通过叶片21的过滤而吸附于其上，然而此种现有的叶片式捕气装置吸附效率并不理想，致使炉管装置控压不稳、产品品质无法提升；此外吸附量并不高，使得需经常更换捕气装置，若副产物中含有硼、磷、砷等类的有毒物质的话，更换频率越高则越易造成工作地危险性。
如上所述，现有的捕气装置存在以下的缺点：
1.捕气装置更换频率高，致使降低机台生产力、易造成工作的危险性。
2.捕气装置吸附效率不理想，致使炉管装置控压不稳、产品品质无法提升。
本发明的主要目的在于提供一种可延长更换周期的捕气装置，以提升机台生产力并降低人力的耗费。
本发明的次要目的在于提供一种可有效过滤而吸附气体与副产物的捕气装置，以确保炉管装置控压稳定和维持产品品质。
本发明的又一目的在于提供一种可预防气体与副产物进入泵的捕气装置，以延长泵寿命。
本发明的再一目的在于提供一种可提升工作安全性的捕气装置，以降低人员更换捕气装置的危险性。
为实现上述目的，本发明的用于化学气相沉积系统的捕气装置，其特点是，它包括：一第一进气口，用于通过一连接至所述捕气装置的泵抽真空而使一气体流入所述捕气装置；一第一出气口，用于通过所述泵抽真空而使已经过过滤的所述气体流出所述捕气装置；以及一滤网，它置于所述捕气装置内，用于过滤流入所述捕气装置的气体。
为实现上述目的，本发明提供一种用于化学气相沉积系统的捕气装置，其特点是，它包括：一第一进气口，用于通过一连接至所述捕气装置的泵抽真空而使一气体流入所述捕气装置；一第一出气口，用于通过所述泵抽真空而使已经由过滤的所述气体流出所述捕气装置；一第一层滤网，它置于所述捕气装置的内，用于过滤流入所述捕气装置的气体；以及一第二层滤网，它置于所述捕气装置的内并包覆于所述第一层滤网的外，用于过滤流入所述捕气装置的气体。
依据上述构想，其中所述第一进气口是位于所述捕气装置顶部的侧面，并通过数个管路连接至一炉管装置。
依据上述构想，其中所述炉管装置是为用于化学气相沉积有机硅玻璃类于数个晶片表面之上。
依据上述构想，其中所述有机硅玻璃类是选自二氧化硅(Silicon Dioxide)、硼硅玻璃(Boron Silicon Glass，BSG)、磷硅玻璃(Phosphorus Silicon Glass，PSG)、硼磷硅玻璃(Boron Phosphorus Silicon Glass，BPSG)与砷硅玻璃(ArsenicSilicon Glass，AsSG)。
依据上述构想，其中所述第一出气口是位于所述捕气装置底部的下方，并通过数个管路连接至一主阀门(Main Valve)，并进而连接至一泵。
依据上述构想，其中所述第一层滤网为一中空圆柱形滤网。
依据上述构想，其中所述第二层滤网为一半弧形滤网。
依据上述构想，其中所述第二层滤网为一上半部为半弧形而下半部为中空圆柱形的滤网。
依据上述构想，其中所述第一层滤网的网目大小为1.5mm×1.5mm。
依据上述构想，其中所述第二层滤网的网目大小为1.0mm×1.0mm。
为实现上述目的，本发明另一方面提供一种捕气系统，其特征在于，它包括：一炉管装置，用于化学气相沉积有机硅玻璃类于数个晶片表面之上；一第一管路，用于将所述第一管路的一端连接至所述炉管装置；一第二管路，用于将所述第二管路的一端连接至所述第一管路的另一端；以及一捕气装置，它具有一顶部的侧面进气口以连接至所述第二管路的另一端，并通过一连接至所述捕气装置的泵抽真空而使一气体流入所述捕气装置，一底部的下方出气口以通过所述泵抽真空而使已经过过滤的所述气体流出所述捕气装置，一置于所述捕气装置内的第一层滤网以过滤流入所述捕气装置的气体，以及一第二层滤网，它置于所述捕气装置内并包覆于所述第一层滤网外以过滤流入所述捕气装置的气体。
依据上述构想，其中所述有机硅玻璃类是选自二氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃与砷硅玻璃。
依据上述构想，其中所述捕气装置的底部的下方出气口是通过数个管路连接至一主阀门，并进而连接至一泵。
依据上述构想，其中所述第一层滤网为一中空圆柱形滤网。
依据上述构想，其中所述第二层滤网为一半弧形滤网。
依据上述构想，其中所述第二层滤网为一上半部为半弧形而下半部为中空圆柱形的滤网。
依据上述构想，其中所述第一层滤网的网目大小为1.5mm×1.5mm。
依据上述构想，其中所述第二层滤网的网目大小为1.0mm×1.0mm。
采用本发明的上述技术方案，其优点是：可延长捕气装置的更换周期、提升机台生产力、降低人力的耗费，并能有效吸附气体与副产物，以确保炉管装置控压稳定、维持产品品质，更可预防气体与副产物进入泵的捕气装置，以延长泵寿命。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细的说明。
图1是现有的化学气相沉积系统的结构示意图；
图2是现有的捕气装置的剖视示意图；
图3(a)是本发明一较佳实施例的用于捕气装置内的单层滤网的立体图；
图3(b)与(c)分别为本发明的第二和第三较佳实施例的用于捕气装置内的双层滤网的分解立体图；
图4是本发明的捕气装置剖视示意图；
图5是本发明捕气装置与双层滤网组立后的俯视图；以及
图6是本发明的化学气相沉积系统的结构示意图。
本发明是关于一种用于化学气相沉积系统的捕气装置。所述捕气装置具有一顶部的侧面进气口，用于通过一连接至所述捕气装置的泵抽真空而使一气体流入所述捕气装置；一底部的下方出气口，用于通过所述泵抽真空而使已经过过滤的所述气体流出所述捕气装置；一第一层滤网，它置于所述捕气装置内，用于过滤流入所述捕气装置的气体；以及一第二层滤网，它置于所述捕气装置内并包覆于所述第一层滤网外，用于过滤流入所述捕气装置的气体。其中所述顶部的侧面进气口是通过数个管路连接至一炉管装置。而所述炉管装置为用于化学气相沉积有机硅玻璃类于数个晶片表面之上。其中所述有机硅玻璃类是选自二氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃与砷硅玻璃。
为详细了解本发明，请参阅图3~图5。由于现有的叶片式捕气装置的吸附效率并不理想，本发明根据现有技术的缺点将叶片式捕气装置更改为滤网式捕气装置，其中滤网是置于本发明捕气装置之内以实现气体或副产物的过滤而进行吸附的功能。如图3(a)所示，本发明用于捕气装置内的滤网可以为单层滤网式，该滤网即为第一层滤网31，它为一中空圆柱形滤网；如图3(b)所示，本发明用于捕气装置内的滤网也可以为双层滤网式，双层滤网式的吸附效率将比单层滤网式的吸附效率理想，它是由一第一层滤网31(中空圆柱形滤网)与一第二层滤网32(半弧形滤网)组立于本发明捕气装置之内而成；如图3(c)所示，为获得更佳吸附效率，双层滤网式也可由第一层滤网31(中空圆柱形滤网)与另一种第二层滤网33(上半部为半弧形而下半部为中空圆柱形滤网)组合于捕气装置内而成。
图4示出本发明一较佳实施例的捕气装置的结构。如图所示，本发明捕气装置41具有一顶部的侧面进气口42，用于通过一连接至所述捕气装置的泵抽真空而使一气体流入所述捕气装置；一底部的下方出气口43，用于通过所述泵抽真空而使已经过过滤的所述气体流出所述捕气装置。在本实施例中，滤网是采用单层滤网式，其结构是中空圆柱形，置于本发明捕气装置41之内，以实现气体或副产物的过滤而达到吸附的功能。
如图5所示的是本发明第二和第三较佳实施例的捕气装置41的俯视图，捕气装置结合有双层滤网(如图3(b)所示)。第二层滤网是包覆于第一层滤网31之外，在第二较佳实施例中，第二层滤网32是采用半弧形滤网结构，而在第三较佳实施例中第二层滤网33是采用其上半部为半弧形而下半部为中空圆柱形的结构，而所述第二层滤网32的开口321朝向顶部的侧面进气口42是为了避免气体流进捕气装置41时，致使气体于所述第二层滤网顶部先行吸附而堵塞住，而失去捕气装置的效用。
如图6所示为本发明化学气相沉积系统。其中，本发明捕气装置41的进气口位置是由位于现有捕气装置上方(如图2所示)改进为位于本发明捕气装置顶部的侧面，所述顶部的侧面进气口42可直接与管路二13相连接，而不需再如同现有技术那样需要与一管路三14相连，因此更换管路时仅需拆卸管路一12与管路二13，这样可减少人力的耗费，并提升机台生产力。
实验例
本发明通过一化学气相沉积硼硅玻璃(Boron Silicon Glass，BSG)的实验例可证明吸附效率的改善。其中所述第一层滤网(中空圆柱形滤网)的网目大小为1.5mm×1.5mm，而所述第二层滤网(半弧形滤网)的网目大小为1.0mm×1.0mm。所使用的炉管装置型号、泵型号与炉管装置操作条件如下：
1.炉管装置：TEL M/C(Vertical LP-CVD System)ALPHA-8SE-Z
2.泵：EBARA M/C(Dry Pump)150×40UERP6M
3.炉管装置操作条件：
(1)通入气体：原硅酸三已酯(TEOS(Tetraethyl Orthosilicate))150sccm+三甲氧基硼烷(TMB(Trimethoxyborine))150sccm+氮(N2(Nitrogen))300sccm
(2)温度(℃)：由上至下为703.5 705.5 703.5 708.0 713.5
(3)压力：1托(torr)
(4)化学气相沉积时间：2小时(hours)48分(mins)
请参阅第一表，其是为现有技术与本发明的捕气装置吸附效率比较。吸附效率＝(沉积后重量-沉积前重量)÷沉积的累积膜厚。叶片式捕气装置(现有技术)须于沉积的累积膜厚达约4μm时进行更换，而通过本发明单层滤网式的发明得以于累积膜厚达约10μm时再进行更换，而通过本发明双层滤网式的发明得以于累积膜厚达约20μm时再进行更换。所以，通过本发明的发明延长了捕气装置更换周期，虽然延长了更换周期，但由实验数据可得知双层滤网式的吸附效率比单层滤网式为佳，而单层滤网式的吸附效率又比叶片式捕气装置(现有技术)为佳，本发明的吸附效率不因为延长了捕气装置更换周期而降低，其吸附效率反而比叶片式捕气装置(现有技术)为佳。叶片式(现有技术)单层滤网式双层滤网式体积(cm3) 4390 13419 13419沉积前重量(g) 15610 14490 14560沉积的累积膜厚(μm) 3.79 9.83 20.78沉积后重量(g) 15710 14750 15150吸附效率(g/μm) 26.38 26.45 28.39
第一表现有技术与本发明的捕气装置吸附效率比较
因此，通过本发明上述的用于化学气相沉积系统的捕气装置，可延长了捕气装置的更换周期、提升机台生产力、降低人力的耗费，并能有效吸附气体与副产物，以确保炉管装置控压稳定、维持产品品质，更可预防气体与副产物进入泵的捕气装置，以延长泵寿命。