CN111321390A - 半导体加工系统及其维护方法 - Google Patents

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CN111321390A CN201910993948.4A CN201910993948A CN111321390A CN 111321390 A CN111321390 A CN 111321390A CN 201910993948 A CN201910993948 A CN 201910993948A CN 111321390 A CN111321390 A CN 111321390A
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金志勋
徐康元
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Abstract

一种半导体加工系统，包括：加工腔室；以及液冷装置，包括：热交换器；冷却回路，连接所述加工腔室以及所述热交换器，所述冷却回路用于在所述加工腔室以及所述热交换器之间循环冷却液体；气体源，通过第一截止阀以及止回阀连接于所述冷却回路；以及至少一接头，设置于所述冷却回路中，所述接头用于在断开时产生断口；其中，所述气体源用于在所述第一截止阀开启时向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路位于所述加工腔室的部分中残留的冷却液体自所述断口处排出，所述止回阀用于防止所述冷却液体回流至所述气体源中。本发明还提供一种所述半导体加工系统的维护方法。

Description

半导体加工系统及其维护方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制造领域，尤其涉及一种半导体加工系统及其维护方法。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition；PVD)和化学气相沉积(ChemicalVapor Deposition；CVD)是半导体工业中广泛使用的薄膜制造技术。例如，典型的CVD制程是在一定工艺温度下，在晶圆表面发生化学反应和/或化学分解，以在晶圆上产生薄膜。在沉积过程中，加工设备的反应腔室内部温度较高，即使在工艺结束阶段和取片阶段，反应腔室内部温度也可能高达350℃，因此需要在反应腔室中连接冷却管道，并向冷却管道中通入冷却液体以对反应腔室进行冷却。
当需要对此类加工设备进行检修(如发生故障时)或周期性维护时，通常需要先将反应腔室拆卸开。然而，当将反应腔室拆卸开后，冷却管道中残留的冷却液体容易流出。尤其，冷却液体通常采用乙二醇或全氟聚醚等有机溶液时，流出的冷却液体会对反应腔室造成污染，腐蚀反应腔室内的密封圈等重要部件，甚至会造成反应腔室内部短路。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能够避免拆卸时残留冷却液体恣意流出的半导体加工系统。
另，还有必要提供一种所述半导体加工系统的维护方法。
本发明提供一种半导体加工系统，包括：加工腔室；以及液冷装置，包括：热交换器；冷却回路，连接所述加工腔室以及所述热交换器，所述冷却回路用于在所述加工腔室以及所述热交换器之间循环冷却液体；气体源，通过第一截止阀以及止回阀连接于所述冷却回路；以及至少一接头，设置于所述冷却回路中，所述接头用于在断开时产生断口；其中，所述气体源用于在所述第一截止阀开启时向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路位于所述加工腔室的部分中残留的冷却液体自所述断口处排出，所述止回阀用于防止所述冷却液体回流至所述气体源中。
在本发明一些实施例中，所述加工腔室包括腔体以及盖合于所述腔体上的盖体；所述冷却回路包括连接所述热交换器与所述盖体的第一冷却段，所述至少一接头包括设置于所述第一冷却段的第一接头。
在本发明一些实施例中，所述第一接头与所述热交换器之间还设有第二截止阀。
在本发明一些实施例中，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述盖体的第二冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第二冷却段的第二接头。
在本发明一些实施例中，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述热交换器的第三冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第三冷却段的第三接头。
在本发明一些实施例中，所述第三接头与所述热交换器之间还设有第三截止阀。
本发明还提供一种如上所述的半导体加工系统的维护方法，包括：断开所述第一接头以在所述第一冷却段处产生断口；开启所述第一截止阀以控制所述气体源向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路中残留的冷却液体自所述断口处排出；以及关闭所述第一截止阀以控制所述气体源停止填充气体。
在本发明一些实施例中，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述盖体的第二冷却段以及连接所述腔体以及所述热交换器的第三冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第二冷却段的第二接头以及设置于所述第三冷却段的第三接头，所述第一接头与所述热交换器之间还设有第二截止阀，所述第三接头与所述热交换器之间还设有第三截止阀。
在本发明一些实施例中，所述方法还包括：断开所述第二接头和所述第三接头；开启所述盖体；以及拆卸所述腔体和/或所述盖体。
在本发明一些实施例中，所述方法还包括：关闭所述第二截止阀和所述第三截止阀；以及拆卸所述热交换器。
相较于现有技术，本发明能够利用气体源向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路位于所述加工腔室的部分中残留的冷却液体自所述断口处排出，防止冷却液体对反应腔室造成污染并腐蚀反应腔室内的重要部件，而且能防止冷却液体造成反应腔室内部短路。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的半导体加工系统的结构示意图。
图2为本发明实施方式提供的半导体加工系统的维护方法的流程图。
主要元件符号说明
加工腔室 10
腔体 11
盖体 12
液冷装置 20
热交换器 21
冷却回路 22
气体源 23
第一截止阀 24
止回阀 25
第二截止阀 26
第三截止阀 27
接头 30
第一接头 30a
第二接头 30b
第三接头 30c
半导体加工系统 100
第一冷却段 221
第二冷却段 222
第三冷却段 223
步骤 S1-S8
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明实施方式提供一种半导体加工系统100，所述半导体加工系统100包括加工腔室10以及液冷装置20。所述液冷装置20包括热交换器21、冷却回路22、气体源23和至少一接头30。
所述冷却回路22连接所述加工腔室10以及所述热交换器21，所述冷却回路22用于在所述加工腔室10以及所述热交换器21之间循环冷却液体。当需要对所述加工腔室10进行冷却时，向所述冷却回路22中通入冷却液体，使得所述冷却液体在所述加工腔室10以及所述热交换器21之间循环流动，从而对所述加工腔室10进行冷却。其中，所述冷却液体可以是乙二醇或全氟聚醚等有机溶液。
所述气体源23通过第一截止阀24以及止回阀25连接于所述冷却回路22。所述接头30设置于所述冷却回路22中，所述接头30用于在断开时产生断口。在本实施方式中，所述第一截止阀24连接于所述气体源23与所述止回阀25之间，所述第一截止阀24可为气动截止阀。
其中，所述气体源23用于在所述第一截止阀24开启时向所述冷却回路22中填充气体(如氮气或惰性气体等无毒气体)，使得所述气体将所述冷却回路22位于所述加工腔室10的部分中残留的冷却液体自所述断口处排出。所述止回阀25用于防止所述冷却液体回流至所述气体源23中。
在本实施方式中，所述加工腔室10包括腔体11以及盖合于所述腔体11上的盖体12。其中，所述腔体11以及所述盖体12盖合后形成用于容置待加工件的收容空间(图未标)。所述冷却回路22包括连接所述热交换器21与所述盖体12的第一冷却段221，所述至少一接头30包括设置于所述第一冷却段221的第一接头30a。进一步地，所述第一接头30a与所述热交换器21之间还设有第二截止阀26，所述第二截止阀26可为气动截止阀。
在本实施方式中，所述冷却回路22还包括连接所述腔体11以及所述盖体12的第二冷却段222，所述至少一接头30还包括设置于所述第二冷却段222的第二接头30b。
在本实施方式中，所述冷却回路22还包括连接所述腔体11以及所述热交换器21的第三冷却段223，所述至少一接头30还包括设置于所述第三冷却段223的第三接头30c。进一步地，所述第三接头30c与所述热交换器21之间还设有第三截止阀27。所述第三截止阀27可为气动截止阀
如图2所示，本发明实施方式还提供上述半导体加工系统100的维护方法。所述方法包括如下步骤：
步骤S1，断开所述第一接头30a以在所述第一冷却段221处产生断口。
其中，当所述第一接头30a断开时，所述第二接头30b和所述第三接头30c处于开启状态。
步骤S2，开启所述第一截止阀24以控制所述气体源23向所述冷却回路22中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路22中残留的冷却液体自所述断口处排出。
步骤S3，关闭所述第一截止阀24以控制所述气体源23停止填充气体。
当经过步骤S1-S3后便可将所述冷却回路22中残留的冷却液体自所述断口处排出，后续可对所述加工腔室10进行拆卸以便检修或周期性维护。此时，步骤S3后还可包括如下步骤：
步骤S4，断开所述第二接头30b和所述第三接头30c。
步骤S5，开启所述盖体12。
步骤S6，拆卸所述腔体11和/或所述盖体12。
当对所述加工腔室10进行拆卸后，还可进一步对所述热交换器21进行拆卸以便检修或更换。此时，步骤S6后还可包括如下步骤：
步骤S7，关闭所述第二截止阀26和所述第三截止阀27。
步骤S8，拆卸所述热交换器21。
其中，关闭所述第二截止阀26和所述第三截止阀27后再拆卸所述热交换器21，可以防止所述冷却回路22位于所述热交换器21的部分中残留的冷却液体自所述第二截止阀26和所述第三截止阀27流出，防止冷却液体对所述半导体加工系统100的其它部分造成污染。
可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体加工系统，其特征在于：包括：
加工腔室；以及
液冷装置，包括：
热交换器；
冷却回路，连接所述加工腔室以及所述热交换器，所述冷却回路用于在所述加工腔室以及所述热交换器之间循环冷却液体；
气体源，通过第一截止阀以及止回阀连接于所述冷却回路；以及
至少一接头，设置于所述冷却回路中，所述接头用于在断开时产生断口；
其中，所述气体源用于在所述第一截止阀开启时向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路位于所述加工腔室的部分中残留的冷却液体自所述断口处排出，所述止回阀用于防止所述冷却液体回流至所述气体源中。
2.如权利要求1所述的半导体加工系统，其特征在于，所述加工腔室包括腔体以及盖合于所述腔体上的盖体；
所述冷却回路包括连接所述热交换器与所述盖体的第一冷却段，所述至少一接头包括设置于所述第一冷却段的第一接头。
3.如权利要求2所述的半导体加工系统，其特征在于，所述第一接头与所述热交换器之间还设有第二截止阀。
4.如权利要求2所述的半导体加工系统，其特征在于，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述盖体的第二冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第二冷却段的第二接头。
5.如权利要求4所述的半导体加工系统，其特征在于，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述热交换器的第三冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第三冷却段的第三接头。
6.如权利要求5所述的半导体加工系统，其特征在于，所述第三接头与所述热交换器之间还设有第三截止阀。
7.一种如权利要求2所述的半导体加工系统的维护方法，其特征在于，包括：
断开所述第一接头以在所述第一冷却段处产生断口；
开启所述第一截止阀以控制所述气体源向所述冷却回路中填充气体，使得所述气体将所述冷却回路中残留的冷却液体自所述断口处排出；以及
关闭所述第一截止阀以控制所述气体源停止填充气体。
8.如权利要求7所述的半导体加工系统的维护方法，其特征在于，所述冷却回路还包括连接所述腔体以及所述盖体的第二冷却段以及连接所述腔体以及所述热交换器的第三冷却段，所述至少一接头还包括设置于所述第二冷却段的第二接头以及设置于所述第三冷却段的第三接头，所述第一接头与所述热交换器之间还设有第二截止阀，所述第三接头与所述热交换器之间还设有第三截止阀。
9.如权利要求8所述的半导体加工系统的维护方法，其特征在于，还包括：
断开所述第二接头和所述第三接头；
开启所述盖体；以及
拆卸所述腔体和/或所述盖体。
10.如权利要求8所述的半导体加工系统的维护方法，其特征在于，还包括：
关闭所述第二截止阀和所述第三截止阀；以及
拆卸所述热交换器。
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