專利名稱：傳輸模塊壓力平衡設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造工藝，特別涉及一種傳輸模塊壓力平衡設備。
背景技術(shù)：
在半導體的生產(chǎn)過程中，通常會使用真空或氣壓控制來進行沉積及其它的制造步驟。晶圓經(jīng)由傳輸模塊(transfer module)再進出反應腔，以確保反應腔維持在真空狀態(tài)下不受粉塵及濕度的影響，從而將有毒氣體及危險氣體與超凈室隔離開。傳輸模塊是外界和反應腔之間的過渡設備，利用機器手臂在反應腔與晶舟之間傳送晶圓，以節(jié)省時間。傳輸模塊提供了一個真空的環(huán)境，當加載晶圓之后時需要將傳輸模塊中承載室(load lock)抽成真空狀態(tài)。當晶圓經(jīng)過處理之后，傳出處理過的晶圓并載入需要處理的晶圓，因此需要開啟傳輸模塊門。而在傳輸模塊門開啟之前，需要對真空狀態(tài)下的承載室充入氮氣，使得承載室的壓力從真空變成大氣壓，破除真空狀態(tài)，達到與外界氣壓一致，以防止劇烈的氣壓變化造成破片。在實際的生產(chǎn)過程中，當氣壓計顯示承載室內(nèi)氣壓達到大氣壓，則停止充入氮氣。 但是由于氣壓計的測量可能會存在誤差，因此在有些情況下實際承載室內(nèi)的氣壓并沒有達到大氣壓，從而與外界氣壓造成壓力差。此外，如果承載室內(nèi)部的密封程度效果不理想，容易造成內(nèi)漏，也會存在氣壓降低的現(xiàn)象。因此，內(nèi)外的壓力差會緊密地壓住傳輸模塊門，如果此時打開傳輸模塊門，進行晶圓傳輸，則傳輸模塊門會由于壓力差而造成刮傷傳輸模塊的前面板，由此產(chǎn)生的微粒將掉落到晶圓上，導致晶圓表面污染和設備的部分磨損。在現(xiàn)有技術(shù)中，可以通過校準氣壓計，加固密封程度，消除內(nèi)漏，定期更換傳輸模塊的前面板等方法，縮小承載室內(nèi)外的壓力差，消除損失。然而，這些方法大幅度提高了生產(chǎn)成本，而半導體的生產(chǎn)設備造價日益昂貴，需要使設備發(fā)揮最大效用，延長其運轉(zhuǎn)時間。因此需要一種裝置，能夠有效地且經(jīng)濟地消除傳輸模塊的內(nèi)外壓力差，平衡壓力， 以達到提高晶圓的良品率、降低成本的目的。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。本發(fā)明提供了一種用于半導體制造的傳輸模塊壓力平衡設備，包括依次連通的氣動閥、調(diào)壓閥和單向閥，其中所述氣動閥與大氣相通，所述氣動閥與所述調(diào)壓閥連接，所述調(diào)壓閥與所述單向閥連接，所述單向閥通過承載室上的備用接口與所述承載室連接。進一步地，所述氣動閥用于控制大氣流過所述傳輸模塊壓力平衡設備。進一步地，所述調(diào)壓閥用于控制所流過的大氣流量。
3
進一步地，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比大于等于0%且小于等于100%。進一步地，所述單向閥對流過的其內(nèi)部的氣體進行過濾。進一步地，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的增加而增加。進一步地，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的減少而減少。進一步地，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的增加而減少。進一步地，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的減少而增加。根據(jù)發(fā)明提供的設備，能夠有效地且經(jīng)濟地消除傳輸模塊的內(nèi)外壓力差，平衡壓力，以達到提高晶圓的良品率、降低成本的目的。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的傳輸模塊壓力平衡設備在系統(tǒng)中的位置圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的傳輸模塊壓力平衡設備內(nèi)部組件的結(jié)構(gòu)圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的傳輸模塊壓力平衡設備的工作流程圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便說明本發(fā)明是如何實現(xiàn)和操作傳輸模塊壓力平衡設備的。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外， 本發(fā)明還可以具有其他實施方式。如圖1所示，示出了傳輸模塊壓力平衡設備在晶圓處理系統(tǒng)中的位置圖。其中傳輸模塊壓力平衡設備101與大氣相連通，傳輸模塊壓力平衡設備101通過備用接口與承載室102相連通。承載室102也和氮氣閥103相連通。氮氣可以通過氮氣閥103充入承載室 102。大氣流過傳輸模塊壓力平衡設備101充入承載室102。晶圓在經(jīng)過處理之后，從反應腔傳送到承載室102內(nèi)，在將所述處理過的晶圓傳輸出承載室102之前，關(guān)閉傳輸模塊門。 然后，氮氣閥103打開，向承載室102內(nèi)充入氮氣，將承載室102的氣壓從零增加到氣壓與大氣壓相同。在充入氮氣時，當氣壓計顯示承載室102內(nèi)的氣壓達到760托或接近大氣壓時，關(guān)閉氮氣閥103。然后，打開傳輸模塊壓力平衡設備101中的氣動閥，大氣流過氣動閥流入所述傳輸模塊壓力平衡設備101中。通過傳輸模塊壓力平衡設備101的調(diào)節(jié)，使得承載室102內(nèi)的氣壓和外界大氣壓相同，此時打開傳輸模塊門，開始進行所述處理過的晶圓的傳輸。當所述處理過的晶圓傳輸后，關(guān)閉傳輸模塊壓力平衡設備101中的氣動閥。最后關(guān)閉傳輸模塊門。如圖2所示，示出了根據(jù)本發(fā)明的傳輸模塊壓力平衡設備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖。傳輸模塊壓力平衡設備200包括依次連通的氣動閥201、調(diào)壓閥202和單向閥203。大氣依次流過氣動閥201、調(diào)壓閥202和單向閥203充入承載室。所述氣動閥201與所述調(diào)壓閥202連接，所述氣動閥201還與大氣連接。氣動閥 201是大氣流過所述傳輸模塊壓力平衡設備的開關(guān)。當氣動閥201關(guān)閉時，大氣無法流過所述傳輸模塊壓力平衡設備。當氣動閥201打開時，大氣可以全部流過所述傳輸模塊壓力平衡設備。所述調(diào)壓閥202與所述氣動閥201連接，所述調(diào)壓閥202還與所述單向閥203連接。調(diào)壓閥202負責控制所流過的大氣流量。當氣動閥201打開的時候，調(diào)壓閥202根據(jù)實際的承載室內(nèi)的壓力情況調(diào)節(jié)流過大氣的流量，流過調(diào)壓閥202的大氣量占通過所述氣動閥的全部大氣量的百分比大于等于0%且小于等于100%，即流過調(diào)壓閥202的大氣量占通過氣動閥201的全部大氣量的百分比是從0%到100%之間(包含0%和100%兩個端點) 的任一數(shù)值。所述單向閥203與所述調(diào)壓閥202連接，所述單向閥203通過所述承載室上的備用接口與所述承載室相連接。單向閥203負責氣體只能單方向通過，防止承載室內(nèi)的氣體通過單向閥203倒流。此外，所述單向閥203對流過的其內(nèi)部的氣體進行過濾。例如，單向閥203中還可以具有過濾器，所述過濾器對通過單向閥203內(nèi)的氣體進行過濾，保證進入承載室內(nèi)的氣體不會對晶圓造成表面顆粒的污染。如圖3所示，是根據(jù)本發(fā)明實施方式的傳輸模塊壓力平衡設備的工作流程圖。在工作流程之前，需要打開傳輸模塊壓力平衡設備中的調(diào)壓閥，并將其調(diào)整到適當?shù)臄?shù)值。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，考慮到承載室內(nèi)的氣壓和外界大氣壓的實際氣壓差， 如果氣壓差較大，則增大調(diào)壓閥的數(shù)值，即增加通過調(diào)壓閥的大氣量占通過氣動閥的全部大氣量的百分比。流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的增加而增加。如果氣壓差較小，則減少調(diào)壓閥的數(shù)值，即減少通過調(diào)壓閥的大氣量占通過氣動閥的全部大氣量的百分比。流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的減少而減少。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，考慮到傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面，如果所述連接管道的橫截面的面積較大，則減少調(diào)壓閥的數(shù)值，即減少通過調(diào)壓閥的大氣量占通過氣動閥的全部大氣量的百分比。流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的增加而減少。如果所述連接管道的橫截面的面積較小，則增加調(diào)壓閥的數(shù)值，即增加通過調(diào)壓閥的大氣量占通過氣動閥的全部大氣量的百分比。流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的減少而增加。在步驟301中，晶圓經(jīng)過處理之后，從反應腔傳送到承載室內(nèi)，在將所述處理過的晶圓傳輸出承載室之前，傳輸模塊門的狀態(tài)是關(guān)閉的。在步驟302中，進行破真空處理，目的是將承載室的氣壓從零增加到氣壓與大氣壓相同，此時氮氣閥打開，向承載室內(nèi)充入氮氣。在步驟303中，充入氮氣后，當氣壓計顯示承載室內(nèi)的氣壓達到760托或接近大氣壓時， 關(guān)閉氮氣閥。在步驟304中，在實際操作中，由于氣壓計的誤差和內(nèi)漏現(xiàn)象等原因，承載室內(nèi)的氣壓和外界大氣壓有一定的壓力差，此時打開傳輸模塊壓力平衡設備中的氣動閥，大氣通過氣動閥流入所述傳輸模塊壓力平衡設備中。在步驟305中，通過傳輸模塊壓力平衡設備的調(diào)節(jié)，使得承載室內(nèi)的氣壓和外界大氣壓相同，打開傳輸模塊門，開始進行所述處理過的晶圓的傳輸。在步驟306中，所述處理過的晶圓傳輸后，關(guān)閉傳輸模塊壓力平衡設備中的氣動閥。最后關(guān)閉傳輸模塊門。完成一次傳輸模塊壓力平衡設備的工作流程。根據(jù)本發(fā)明實施方式的傳輸模塊壓力平衡設備，通過充入適量的過濾后的大氣， 彌補了承載室和外界的氣壓差，這樣在傳輸模塊門打開時，不會由于壓力差而造成刮傷傳輸模塊的前面板，即不會產(chǎn)生表面微粒也不會對傳輸模塊的前面板造成磨損。能夠有效地且經(jīng)濟地消除傳輸模塊的內(nèi)外壓力差，平衡壓力，以達到提高晶圓的良品率、降低成本的目的。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種用于半導體制造的傳輸模塊壓力平衡設備，包括依次連通的氣動閥、調(diào)壓閥和單向閥，其中所述氣動閥與大氣相通，所述氣動閥與所述調(diào)壓閥連接，所述調(diào)壓閥與所述單向閥連接，所述單向閥通過承載室上的備用接口與所述承載室連接。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述氣動閥用于控制大氣流過所述傳輸模塊壓力平衡設備。
3.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述調(diào)壓閥用于控制所流過的大氣流量。
4.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比大于等于0%且小于等于100%。
5.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述單向閥對流過的其內(nèi)部的氣體進行過濾ο
6.如權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的增加而增加。
7.如權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)承載室內(nèi)的氣壓和外界氣壓的實際氣壓差的減少而減少。
8.如權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的增加而減少。
9.如權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于，流過所述調(diào)壓閥的大氣量占流過所述氣動閥的全部大氣量的百分比根據(jù)所述傳輸模塊壓力平衡設備中的連接管道的橫截面面積的減少而增加。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于半導體制造的傳輸模塊壓力平衡設備，包括依次連通的氣動閥、調(diào)壓閥和單向閥，其中所述氣動閥與大氣相通，所述氣動閥與所述調(diào)壓閥連接，所述調(diào)壓閥與所述單向閥連接，所述單向閥通過承載室上的備用接口與所述承載室連接。根據(jù)本發(fā)明提供的設備，能夠有效地且經(jīng)濟地消除承載室的內(nèi)外壓力差，平衡壓力，以達到提高晶圓的良品率、降低成本的目的。
文檔編號H01L21/67GK102403250SQ20101028807
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者許亮 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司