CN111986971B - 微波源进气装置及半导体工艺设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的微波源进气装置及半导体加工设备，包括管路组件和多个流量控制结构，管路组件包括主路管路和多条支路管路，多条支路管路分别与主路管路连接，多个流量控制结构一一对应的设置在多条支路管路上，用于增大各个支路管路的流阻，以使各个支路管路的流量一致。通过设置多个流量控制结构，同时增大每个支路管路的流阻，以最大程度地降低因支路管路间的差异而造成的流阻不同，从而提高各个支路管路的流量一致性。

Description

微波源进气装置及半导体工艺设备
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种微波源进气装置及半导体工艺设备。
背景技术
凸块技术为目前封装制程中最主要的技术手段，而凸块技术中的除胶设备用于残胶去除，通常采用微波与偏压结合的方式，使离化的O2与光刻胶发生反应，达到去胶目的，其中，将O2通入微波源，然后启辉，使O2离化。
为了提高产能，降低成本，目前除胶设备多数采用双腔结构，即两个片位腔同时进行除胶。每个片位腔自带一套微波源，但厂务只提供一路O2，为了使一路O2分成两路同时供给到两个微波源，现有技术提供了一种管路设计。
图1为现有技术提供的一种管路的结构图。如图1所示，O2通过质量流量控制器105、过滤器106后，由管路支路101和管路支路102分别供给到微波源103和微波源104，这两个管路支路都是由焊接管路、焊接接头与波纹管焊接而成。为保证供给到两个微波源的O2流量一致，这就要求管路支路1和管路支路2的流阻相同，因此，这两个支路的设计就尤为重要。为了保证这两个管路支路的流阻相同，这两个管路支路中相应位置的焊接管路长度、管径相同，焊接接头的规格、数量相同，波纹管的规格、焊接位置相同。
但是，上述管路存在以下问题：在支路管路的制造焊接过程中，由于焊接管路的长度存在误差，焊接位置焊瘤的形状、大小不一，造成两个支路管路的流阻不同，O2通过这两个支路管路的流量不同，进而导致其中一个微波源启辉不稳定。
因此，如何提高两个支路管路的流量的一致性，成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种微波源进气装置及半导体工艺设备，以解决现有技术中不同支路管路中的流量的不一致的问题。
本发明提供了一种微波源进气装置，用于向多个微波源输送气体，包括管路组件，所述管路组件包括主路管路和多条支路管路，多条所述支路管路分别与所述主路管路连接，还包括多个流量控制结构，多个所述流量控制结构一一对应的设置在多条所述支路管路上，用于增大各个所述支路管路的流阻，以使各个所述支路管路的流量一致。
进一步地，所述流量控制结构包括用于使流体通过的通孔，多个所述流量控制结构的通孔的孔径相同。
进一步地，所述流量控制结构包括质量流量控制器、节流阀或节流垫片。
进一步地，所述管路组件还包括设置在所述主路管路上的质量流量控制器，所述通孔的孔径根据所述质量流量控制器的前端压力和后端压力以及所述主路管路上的气体流量进行设定。
进一步地，所述孔径的大小被设置为使所述流量控制结构的前端压力大于两倍的所述流量控制结构的后端压力。
进一步地，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为0.3Torr～0.5Torr，所述主路管路上的气体流量为1000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为0.5mm。
进一步地，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为0.8Torr～1Torr，所述主路管路上的气体流量为1000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为0.7mm。
进一步地，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为1.2Torr～1.5Torr，所述主路管路上的气体流量为2000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为1mm。
进一步地，多条所述支路管路的形状及尺寸相同，并且，各个所述流量控制结构在其所在的所述支路管路上的设置位置相同。
进一步地，所述支路管路的内径为4.6mm。
进一步地，多个所述流量控制结构一一对应的设置在所述支路管路与所述主路管路的连接处。
作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种半导体工艺设备，包括多个微波源、多个腔室和微波源进气装置，所述微波源进气装置的多条支路管路分别通过多个所述微波源连接至多个所述腔室，其特征在于，所述微波源进气装置为本发明提供的微波源进气装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的微波源进气装置，包括管路组件和多个流量控制结构，管路组件包括主路管路和多条支路管路，多条支路管路分别与主路管路连接，多个流量控制结构一一对应的设置在多条支路管路上，用于增大各个支路管路的流阻，以使各个支路管路的流量一致。通过设置多个流量控制结构，同时增大每个支路管路的流阻，以最大程度地降低因支路管路间的差异而造成的流阻不同，从而提高各个支路管路的流量一致性。
本发明提供的半导体工艺设备，其包括多个微波源、多个腔室和微波源进气装置，微波源进气装置的多条支路管路分别通过多个微波源连接至多个腔室，其中，微波源进气装置采用本发明提供的微波源进气装置。通过使用本发明实施例提供的微波源进气装置，以最大程度地降低两个微波源启辉不同时造成气体流量不稳定而引起的启辉不稳定甚至灭辉问题。
附图说明
图1为现有技术提供的一种管路的结构；
图2为本发明实施例提供的半导体工艺设备的结构图；
图3为本发明实施例采用的一种流量控制结构的结构示意图；
图4为本发明实施例采用的气体管路及流量控制结构的结构示意图；以及
图5为本发明实施例采用的流量控制结构的剖视图。
其中，
101-管路支路；102-管路支路；103-微波源；104-微波源；105-质量流量控制器；106-过滤器；1-主路管路；2-支路管路；3-流量控制结构；4-质量流量控制器；5-微波源；6-腔室；7-过滤器。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的微波源进气装置进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的半导体工艺设备的结构图。如图2所示，在该半导体工艺设备中，提供了一种微波源进气装置，包括管路组件和多个流量控制结构3，其中，管路组件包括主路管路1和多条支路管路2，多条支路管路2分别与主路管路1连接，多个流量控制结构3一一对应的设置在多条支路管路2上，用于增大各个支路管路2的流阻，以使各个支路管路2的流量一致。
本发明通过设置多个流量控制结构3，同时增大每个支路管路2的流阻，以最大程度地降低因支路管路2间的差异而造成的流阻不同，从而提高各个支路管路2的流量一致性。
其中，流量控制结构3包括用于使流体通过的通孔，多个流量控制结构3的通孔的孔径均相同。由于各个流量控制结构3的通孔的孔径是相同的，每个支路管路2增大的流阻也是相同的，进而使得各个支路管路2的流量保持一致。
其中，流量控制结构3可以是质量流量控制器、节流阀或节流垫片，只要具有用于使流体通过的通孔即可。
图3为本发明实施例采用的一种流量控制结构的结构示意图。如图3所示，当流量控制结构3为节流垫片时，在垫片上具有供流体通过的通孔。
在本实施例中，如图2所示，管路组件还包括设置在主路管路1上的质量流量控制器4，质量流量控制器4用于控制流经主路管路1的气体流量。
另外，在本实施例中，管路组件还包括设置在主路管路1上的过滤器7，过滤器7可以设置在质量流量控制器4的上游或下游，用于对流经主路管路1的流体进行过滤。
下面对本发明中如何确定流量控制结构3的通孔的孔径进行详细介绍。
在本实施例中，流量控制结构3的通孔的孔径根据质量流量控制器4的前端压力和后端压力以及主路管路1上的气体流量来进行设定。
需要说明的是，微波源进气装置的主路管路1的进气端用于连接气源，微波源进气装置的支路管路2的出气端用于分别通过多个微波源连接至多个腔室。
其中，质量流量控制器4的前端压力相当于气源的压力。
其中，质量流量控制器4的后端压力相当于腔室压力。
可选地，主路管路1上的气体流量可通过质量流量控制器4来测得。
在本实施例中，孔径的大小被设置为使流量控制结构3的前端压力大于两倍的流量控制结构3的后端压力。如此设置，增大支路管路2的流阻的同时，不影响支路管路2中的气体流量，支路管路2中额外增加的流阻可使不同支路管路2之间因流阻差异而产生的影响将至微乎其微。
针对微波源进气管路目前常用的工况来说，质量流量控制器4的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，质量流量控制器4的后端压力的取值范围为0.3Torr～1.5Torr，气体流量为1000sccm～2000sccm，在这种工况下，流量控制结构3的通孔的孔径的取值范围为0.5mm～1mm。
下面对几种常见工况下使用的流量控制结构3的通孔的孔径进行说明。如表1所示，当质量流量控制器4的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，质量流量控制器4的后端压力的取值范围为0.3Torr～0.5Torr，主路管路1上的气体流量为1000sccm时，流量控制结构3的通孔的孔径为0.5mm。质量流量控制器4的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，质量流量控制器4的后端压力的取值范围为0.8Torr～1Torr，主路管路1上的气体流量为1000sccm时，流量控制结构3的通孔的孔径为0.7mm。质量流量控制器3的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，质量流量控制器4的后端压力的取值范围为1.2Torr～1.5Torr，主路管路1上的气体流量为2000sccm时，流量控制结构3的通孔的孔径为1mm。
表1
需要说明的是，本发明实施例针对的是内径为4.6mm的支路管路2所设计的管路，当支路管路2的内径发生改变时，可对工况及流量控制结构3的孔径进行相应调整。
图4为本发明实施例采用的气体管路及流量控制结构的结构示意图。如图4所示，多条支路管路2的形状及尺寸相同，并且，各个流量控制结构3在其所在的支路管路2上的设置位置相同。通过降低各个支路管路2的结构差异，以减少各个支路管路2内的流量的差异。
图5为本发明实施例采用的流量控制结构的剖视图。为使安装方便，且不增加额外成本，如图5所示，优选地，多个流量控制结构3一一对应的设置在支路管路2与主路管路1的连接处。此时，流量控制结构3既起到限流作用，又起到密封作用。
其中，支路管路2与主路管路1的连接处是指，支路管路2与主路管路1相对的两个端面之间。
本发明还提供了一种半导体工艺设备，如图2所示，半导体工艺设备包括多个微波源5、多个腔室6和微波源进气装置，微波源进气装置的多条支路管路2分别通过多个微波源4连接至多个腔室6，其中，微波源进气装置采用本发明实施例提供的微波源进气装置。
其中，半导体工艺设备包括除胶设备。
现有技术中，在开始工艺时，虽然要求多个微波源同时启辉，但由于这多个微波源是有一个控制器控制，控制器对这多个微波源发送启辉指令时是串行发送，两个启辉指令间隔为零点几秒，启辉过程所需时间为不到一秒(比两个指令间隔时间长)，在先接收启辉指令的第一个微波源启辉的过程中，第二个微波源收到启辉指令，并开启与第二个微波源连接的支路管路的气体流量，与第二个微波源连接的支路管路的开启会使与第一个微波源连接的支路管路中的气体流量产生波动，该波动出现在第一个微波源的启辉过程中，从而影响到第一个微波源的启辉平稳性，甚至导致第一个微波源灭辉。
在本发明中，通过使用本发明实施例提供的微波源进气装置，以最大程度地降低两个微波源启辉不同时造成气体流量不稳定而引起的启辉不稳定甚至灭辉问题。
本实施例对半导体工艺设备的种类并不做限定，只要包括多个腔室，且多腔室是需要同时启辉，即属于本发明的保护范围。例如，除胶设备。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微波源进气装置，用于向多个微波源输送气体，包括管路组件，所述管路组件包括主路管路和多条支路管路，多条所述支路管路分别与所述主路管路连接，其特征在于，还包括多个流量控制结构，多个所述流量控制结构一一对应的设置在多条所述支路管路上，用于增大各个所述支路管路的流阻，以使各个所述支路管路的流量一致；所述流量控制结构包括用于使流体通过的通孔，多个所述流量控制结构的通孔的孔径相同；
所述管路组件还包括设置在所述主路管路上的质量流量控制器，所述通孔的孔径根据所述质量流量控制器的前端压力和后端压力以及所述主路管路上的气体流量进行设定。
2.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，所述流量控制结构包括质量流量控制器、节流阀或节流垫片。
3.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，所述孔径的大小被设置为使所述流量控制结构的前端压力大于两倍的所述流量控制结构的后端压力。
4.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为0.3Torr～0.5Torr，所述主路管路上的气体流量为1000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为0.8Torr～1Torr，所述主路管路上的气体流量为1000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为0.7mm。
6.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，所述质量流量控制器的前端压力的取值范围为0.1MPa～2MPa，所述质量流量控制器的后端压力的取值范围为1.2Torr～1.5Torr，所述主路管路上的气体流量为2000sccm时，所述流量控制结构的通孔的孔径为1mm。
7.根据权利要求1所述的微波源进气装置，其特征在于，多条所述支路管路的形状及尺寸相同，并且，各个所述流量控制结构在其所在的所述支路管路上的设置位置相同。
8.根据权利要求7中所述的微波源进气装置，其特征在于，所述支路管路的内径为4.6mm。
9.根据权利要求7所述的微波源进气装置，其特征在于，多个所述流量控制结构一一对应的设置在所述支路管路与所述主路管路的连接处。
10.一种半导体工艺设备，包括多个微波源、多个腔室和微波源进气装置，所述微波源进气装置的多条支路管路分别通过多个所述微波源连接至多个所述腔室，其特征在于，所述微波源进气装置为权利要求1-9中任一所述的微波源进气装置。
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