專利名稱：用于保持工藝腔內(nèi)的近大氣壓力的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于保持工藝腔內(nèi)的近大氣壓力 (near-atmospheric pressure) 的設(shè)備禾口方法
背景技術(shù)：
在US 2004/0255860中，公布了 一種快速熱處理設(shè)備，其包括 與氣體排放管路相連的工藝腔、用于調(diào)節(jié)工藝腔內(nèi)壓力的壓力調(diào)節(jié)閥 和用于把氣體抽出工藝腔的泵。此工藝腔還包括了用于把工藝氣體注 入工藝腔的氣體注入管路。壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)工藝腔內(nèi)的壓力，從而使 得工藝腔內(nèi)的壓力被保持在大于大氣壓力(即大約760-800托的范 圍)的適當(dāng)水平。很明顯，大氣壓力條件的變化可以導(dǎo)致這樣一種情 況壓力調(diào)節(jié)閥不能把工藝腔內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)闹?，從而?dǎo)致工 藝腔內(nèi)的工藝運(yùn)行不得不被中斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備和方法，其保持工藝腔內(nèi)的壓力 大于工藝腔外的周圍大氣壓力并且對大氣壓力條件并不太敏感。根據(jù) 本發(fā)明，通過提供根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
工藝腔配備了用于把工藝氣體注入工藝腔的氣體注入管路。工
藝腔內(nèi)的壓力應(yīng)該大于工藝腔外的周圍大氣壓力，從而給工藝腔提供
適當(dāng)?shù)墓に嚄l件并且避免周圍氣體滲漏進(jìn)入工藝腔。為此目的，提供 了泵，其被安排用來把氣體排出工藝腔并且保持工藝腔內(nèi)的壓力處于
適當(dāng)?shù)乃健Ｔ摫脤χ車髿鈮毫Φ牟▌?dòng)不太敏感，因此改善了工藝 條件的穩(wěn)定性。
在第一實(shí)施例中，提供了控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以根據(jù)工藝 腔內(nèi)的壓力和工藝腔外的周圍大氣壓力來調(diào)節(jié)泵的抽速，從而進(jìn)一步
改善了工藝條件的穩(wěn)定性。
在第二實(shí)施例中，泵包括了一個(gè)與鼓風(fēng)機(jī)連接的出口。 在第三實(shí)施例中，泵經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)閥與工藝腔連接，因此引入
了附加的壓力調(diào)節(jié)器并且減少了泵和工藝腔間的相互作用，這是因?yàn)?br> 壓力調(diào)節(jié)閥充當(dāng)了抵制可能從泵向后流入工藝腔的方向的氣體或其 它有害材料的屏障。
提供了一種處理方法用來保持工藝腔內(nèi)的壓力處于大于工藝腔 外的周圍大氣壓力的適當(dāng)水平，給工藝腔配備了用于把氣體注入工藝 腔的氣體注入管路。此方法包括了用泵把氣體從工藝腔抽出，這樣保 持了工藝腔內(nèi)的壓力處于適當(dāng)水平。


參考附圖，將進(jìn)一步說明和描述本發(fā)明的這些和其它方面，其
中
圖1-3示出了本發(fā)明的不同實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
這些圖不是按比例描繪的。在圖中，通常采用相同的標(biāo)號表示 相同的組件。
如圖1所示，潔凈室腔12包括了與裝載腔2鄰近的工藝腔1。 工藝腔1配備了半導(dǎo)體晶片的固定架5、經(jīng)由鼓風(fēng)機(jī)9用于把氣體排 放到具有大氣壓力條件的外部環(huán)境的氣體排放管路14、和用于把工 藝氣體注入工藝腔1的氣體注入管路4。裝載腔2配備了固定半導(dǎo)體 晶片的盒6、另外的氣體排放管路17和另外的氣體注入管路16。另 外的氣體排放管路17也可以與諸如另外的壓力調(diào)節(jié)閥或另外的泵之 類的裝置相連，這些裝置提供了氣體排放管路的正常功能。另外的氣 體排放管路17和另外的氣體注入管路16被安排用來設(shè)置裝載腔2 內(nèi)的適當(dāng)?shù)闹T如壓力的條件，這些條件可以比得上工藝腔1內(nèi)需要的 條件。進(jìn)一步地，還可以提供與裝載腔2鄰近的多個(gè)工藝腔1。裝載 腔2和工藝腔l被閘門3分開，當(dāng)從裝載腔2把半導(dǎo)體晶片裝載進(jìn)工
藝腔1內(nèi)的固定架5上時(shí)，閘門3打開；如果從固定架5上把半導(dǎo)體
晶片裝載進(jìn)入裝載腔2時(shí)，閘門3也打開。采用裝載裝置實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體
晶片的裝載，圖l中沒有示出裝載裝置。
在工藝腔1中，半導(dǎo)體晶片被熱處理，例如快速熱處理(RTP)。 在很短的處理時(shí)間內(nèi)(大約幾秒鐘到幾分鐘)，RTP能獲得高溫，這 對于把進(jìn)入半導(dǎo)體晶片的雜質(zhì)擴(kuò)散減到最小是有利的。
工藝腔1內(nèi)的壓力應(yīng)該具有一個(gè)保證RTP最佳工藝條件的值。 如通常所知，在半導(dǎo)體晶片RTP處理的過程中，工藝腔1內(nèi)的任何氧 氣的存在都將對形成在半導(dǎo)體晶片中的器件的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。為 此目的，注入工藝腔1內(nèi)的工藝氣體不包括氧氣。而且，工藝腔1 內(nèi)的壓力大于潔凈室腔12內(nèi)的壓力，其中潔凈室腔內(nèi)的壓力就是工 藝腔1外的周圍大氣壓力。這樣就阻止了氣體，尤其是氧氣，從潔凈 室腔12進(jìn)入工藝腔1。工藝腔1內(nèi)的壓力的適當(dāng)水平是在大約 740 800托范圍內(nèi)，而潔凈室腔12內(nèi)的壓力正常是比工藝腔1內(nèi)的 壓力低大約20托。為了保持工藝腔1內(nèi)的壓力處于一個(gè)高于潔凈室 腔12內(nèi)的壓力的水平，泵8與氣體排放管路14和鼓風(fēng)機(jī)9相連。與 經(jīng)由氣體注入管路4注入工藝氣體進(jìn)入工藝腔1結(jié)合，泵8具有的抽 速使工藝腔1內(nèi)的壓力被保持在高于潔凈室腔12內(nèi)壓力的水平。通 過在氣體排放管路14和鼓風(fēng)機(jī)9之間放置泵8 ，而不是壓力調(diào)節(jié)閥， 工藝腔1內(nèi)的壓力對大氣壓力的變化敏感度較小，而大氣壓力不僅影 響潔凈室腔12內(nèi)的壓力也影響外部環(huán)境的壓力。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng) 使用壓力調(diào)節(jié)閥而不是泵8時(shí)，工藝腔1內(nèi)的壓力會對大氣壓力的變 化尤其敏感，這將導(dǎo)致工藝腔1內(nèi)出現(xiàn)有害工藝條件并且最終導(dǎo)致工 藝中斷。
圖2中描述了進(jìn)一步的改進(jìn)，其中壓力調(diào)節(jié)閥7與泵8和氣體 排放管路14相連。壓力調(diào)節(jié)閥7充當(dāng)了附加的壓力調(diào)節(jié)器，用來調(diào) 節(jié)工藝腔1內(nèi)的壓力。而且，壓力調(diào)節(jié)閥7把工藝腔1與可能從泵8 溢出從而可以進(jìn)入工藝腔1的氣體或任何其它有害物質(zhì)屏蔽開。這 樣，壓力調(diào)節(jié)閥7減少了泵8和工藝腔l之間的相互作用。
圖3描述了另一個(gè)實(shí)施例，其中，提供了控制系統(tǒng)13，根據(jù)工
藝腔1內(nèi)的壓力和工藝腔1外的周圍大氣壓力(即潔凈室腔12內(nèi)的
壓力)，控制系統(tǒng)13控制泵8的抽速。工藝腔l內(nèi)的壓力采用壓力 測量裝置IO測量，而且這個(gè)壓力是控制系統(tǒng)13的第一輸入?yún)?shù)。潔 凈室腔12內(nèi)的壓力采用另外的壓力測量裝置15測量，而且這個(gè)壓力 是控制系統(tǒng)13的第二輸入?yún)?shù)。另外，外部環(huán)境大氣壓力可以被用 作控制系統(tǒng)13的第三輸入?yún)?shù)(在圖3中沒有示出)?；谳斎?yún)?數(shù)的值，控制系統(tǒng)13設(shè)置泵8的抽速，從而在工藝腔l內(nèi)設(shè)置適當(dāng) 的壓力。
總之，提供了用于半導(dǎo)體晶片熱處理的工藝腔。工藝腔包括用 于把工藝氣體注入工藝腔的氣體注入管路和氣體排放管路。與氣體排 放管路相連的泵把工藝腔內(nèi)的壓力保持為高于工藝腔外的周圍大氣 壓力的水平。
應(yīng)該注意，上面提到的實(shí)施例描述了而不是限制了本發(fā)明，而 且在不偏離所附權(quán)利要求范圍前提下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將能設(shè)計(jì) 多個(gè)可替代的實(shí)施例。在本權(quán)利要求中，放置在圓括號之間的任何參 考標(biāo)記不應(yīng)該被解釋為限制本發(fā)明。除了在權(quán)利要求中所列舉以外， 單詞"包括"并不排除其它的組件或步驟的存在。在組件前的單詞"一" 或"一個(gè)"不排除多個(gè)這樣的組件的存在。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括工藝腔(1)和被用來從所述工藝腔(1)排出氣體的泵(8)，工藝腔(1)配備了用于把氣體注入所述工藝腔(1)的氣體注入管路(4)，其特征在于，所述泵(8)被用來把所述工藝腔(1)內(nèi)的壓力保持為大于所述工藝腔(1)外的周圍大氣壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其還包括控制系統(tǒng)(13)，所 述控制系統(tǒng)(13)根據(jù)所述工藝腔(1)內(nèi)的壓力和所述工藝腔(1) 外的周圍大氣壓力來調(diào)節(jié)所述泵(8)的速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述泵(8)包括與鼓風(fēng) 機(jī)(9)連接的出口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述泵(8)經(jīng)由壓力調(diào) 節(jié)閥(7)與所述工藝腔(1)連接。
5. —種處理方法，其中被用來把氣體排出工藝腔的泵(8)把 工藝腔(1)內(nèi)的壓力保持為大于所述工藝腔(1)外的周圍大氣壓力， 所述工藝腔(1)配備了用于把氣體注入所述工藝腔(1)的氣體注入 管路(4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其還包括根據(jù)所述工藝 腔(1)內(nèi)的壓力和所述工藝腔(1)外的周圍大氣壓力，通過控制系 統(tǒng)(13)來調(diào)節(jié)所述泵(8)的速度。
全文摘要
提供了一種用于半導(dǎo)體晶片熱處理的工藝腔(1)。工藝腔(1)包括用于把工藝氣體注入工藝腔(1)的氣體注入管路(4)和氣體排放管路(14)。泵(8)與氣體排放管路(14)相連并且保持工藝腔(1)內(nèi)的壓力處于一個(gè)大于工藝腔(1)外的周圍大氣壓力的水平。
文檔編號C30B31/16GK101208463SQ200680023257
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者安東尼厄斯·M·C·P·L·范德克爾克霍夫 申請人:Nxp股份有限公司