CN112240728B - 改善面板的冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改善冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备，属于半导体集成电路制造设备领域，用于改善冷却系统水流虚假报警的问题。所述改善冷却系统水流虚假报警的方法，所述面板的冷却系统内安装有常开阀门和常闭阀门，所述常开阀门和/或所述常闭阀门由流体驱动启闭，在所述常开阀门和/或所述常闭阀门的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构。本发明方法和半导体处理设备可以使常开阀门和常闭阀门开关速度可以长期保持稳定，而且可以极大降低面板水流虚假报警出现的频率，提高机台正常工作时间。

Description

改善面板的冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造设备领域，特别是涉及一种改善冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备。
背景技术
AMAT producer GT3 HARP XT机台为次常压化学汽相沉积(sub-atmosphericchemical vapor depositions，SACVD)机台，其反应温度高且为放热反应，为减少反应物在面板(faceplate) 上发生反应，通常使用55℃的热交换器(heat exchanger)给面板降温,在机台闲置(idle)和沉积(deposition)工作时，55℃冷媒(水：乙二醇＝1:1)流经面板来给它降温。在机台进行清洁(clean)工作时，等离子体(plasma)流经面板，此时冷媒走从旁通管道(bypass)直接流回热交换器，停止给面板降温，以避免损耗等离子体降低清洁效果。当前AMAT producer GT3 HARP XT机台使用常开阀门(Normally Open N.O)和常闭阀门(Normally Closed N.C)控制面板冷媒的路径。冷媒流经面板时，常开阀门开启,常闭阀门关；冷媒从旁通管道返回等热交换器时，常开阀门关闭，常闭阀门开启。然而，在机台由闲置(idle)或沉积(deposition) 工作转为清洁(clean)工作时，经常会出现冷却系统面板水流虚假报警，出现“检测到面板水流，但预计没有水流”(faceplate water flow detectedbut no water flow expected)的警报，严重影响半导体器件的制造过程。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备，用于改善现有半导体设备冷却系统容易出现水流量虚假报警的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种改善冷却系统水流虚假报警的方法，所述面板的冷却系统内安装有常开阀门和常闭阀门，所述常开阀门和/或所述常闭阀门由流体驱动启闭，在所述常开阀门和/或所述常闭阀门的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构。
在本发明方法一示例中，所述流体包括液体或气体。
在本发明方法一示例中，所述流体为气体，所述常开阀门和所述常闭阀门为气动阀门。
在本发明方法一示例中，所述常开阀门和所述常闭阀门的驱动流体相同，并经共用供流管道输入，所述自动泄压结构设置在所述流体供应管道上。
在本发明方法一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀。
在本发明方法一示例中，所述常开阀门和所述常闭阀门分别由不同的流体供应管道驱动，每一所述流体供应管道上均安装有所述自动泄压结构。
在本发明方法一示例中，所述自动泄压结构包括所述常开阀门和/或所述常闭阀门本身具有的自动泄压结构。
在本发明方法一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀。
在本发明方法一示例中，所述冷却系统包括供流管道、回流管道和旁通管道，所述常开阀门安装在所述供流管道上，所述旁通管道的一端连通在所述常开阀门和热交换器之间的所述供流管道上，所述旁通管道的另一端连通在所述回流管道上。
本发明还提供一种半导体处理设备，包括面板和冷却系统；所述冷却系统内安装有常开阀门和常闭阀门，所述常开阀门和/或所述常闭阀门由流体驱动启闭，在所述常开阀门和/或所述常闭阀门的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述流体包括液体或气体。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述流体为气体，所述常开阀门和所述常闭阀门为气动阀门。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述常开阀门和所述常闭阀门的驱动流体相同，并经共用供流管道输入，所述自动泄压结构设置在所述流体供应管道上。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述常开阀门和所述常闭阀门分别由不同的流体供应管道驱动，每一所述流体供应管道上均安装有所述自动泄压结构。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述自动泄压结构包括所述常开阀门和/或所述常闭阀门本身具有的自动泄压结构。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述冷却系统包括供流管道、回流管道和旁通管道，所述常开阀门安装在所述供流管道上，所述旁通管道的一端连通在所述常开阀门和热交换器之间的所述供流管道上，所述旁通管道的另一端连通在所述回流管道上。
如上所述，本发明方法和半导体处理设备可以使常开阀门和常闭阀门开关速度可以长期保持稳定，而且可以极大降低面板水流虚假报警出现的频率，提高机台正常工作时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1显示为本发明半导体处理设备一示例的结构示意图；
图2显示为本发明半导体处理设备再一示例的结构示意图；
图3显示为本发明半导体处理设备一示例中在冷媒对面板进行冷却时的冷媒流动示意图；
图4显示为本发明半导体处理设备一示例中在机台清洁工作时的冷媒流动示意图。
元件标号说明
10 面板
20 供流管道
21 常开阀门
30 回流管道
40 旁通管道
41 常闭阀门
50 共用供流管道
50a 第一流体供应管道
51a 第一泄压阀
50b 第二流体供应管道
51b 第二泄压阀
51 泄压阀
60 热交换器
61 热交换器的冷媒出口
62 热交换器的冷媒进口
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本发明实施例中的附图都是局部示意图，仅以本发明中方法中涉及到的区域作为示意。并且本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
鉴于现有半导体处理机台容易出现面板水流虚假报警的问题，本发明提供一种改善冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备，以改善上述问题。
请参阅图1，在上述改善冷却系统水流虚假报警的方法中，所述面板10的冷却系统内安装有常开阀门21和常闭阀门41，所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41由流体驱动启闭，在所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构，例如采用泄压阀51。在本发明一示例中，所述常开阀门21和所述常闭阀门41均由流体驱动启闭，在本发明另一示例中，只有所述常开阀门21和所述常闭阀门41其中之一由流体驱动启闭，另一个通过电动和其他非流体驱动形式。需要说明的是，本发明方法中只要在流体驱动的阀门上设置自动泄压结构，均可以在一定程度上减少冷却系统水流虚假报警的次数。
本发明方法中的上述流体，可以为一切可以流动并能驱动阀门启闭的物质，例如可以为液体或气体，包括但不限于水、油、空气、氮气等，但考虑到清洁性及成本，在本发明方法一示例中，所述流体为空气，所述常开阀门21和所述常闭阀门41均为气动阀门。
请参阅图2，本发明方法中驱动所述常开阀门21和所述常闭阀门41的流体可以相同也可以不同，例如在本发明一示例中，所述常开阀门21由气体驱动，所述常闭阀门41由液体驱动，在本发明另外一示例中，所述常开阀门21由液体驱动，所述常闭阀门41由气体驱动，但考虑到节约成本，请参阅图1，在本发明方法一示例中，所述常开阀门21和所述常闭阀门 41的驱动流体相同，并经同一共用供流管道50输入，所述自动泄压结构设置在所述共用供流管道50上，所述自动泄压结构包括但不限于泄压阀51。这样可以通过一套流体供应系统来对常开阀门21和常闭阀门41进行流体供应。
需要说明的是，即便常开阀门21和常闭阀门41采用相同的流体进行驱动，也可以由不同的流体供应管道输入，请参阅图2，在本发明方法一示例中，所述常开阀门21和所述常闭阀门41分别由第一流体供应管道50a和第二流体供应管道50b来供应流体进行驱动，第一流体供应管道50a上安装有第一泄压阀51a，第二流体供应管道50b上安装有第二泄压阀51b。
需要说明的是，在本发明方法中，自动泄压结构可以与常开阀门21、常闭阀门41相独立，也可以直接设置在常开阀门21、常闭阀门41与其为一体结构，在本发明方法一示例中，所述自动泄压结构为所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41本身具有的自动泄压结构，所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41为带有自动泄压功能的阀门。
另外需要说明的是，本发明方法中的自动泄压结构可以为一些能够实现自动泄压功能的结构，例如在管道的泄压口上安装密封堵头，并将密封堵头通过弹簧抵靠密封在泄压口上，当管道内的压力超过弹簧的压力时，密封堵头移动开启泄压口等结构，考虑到制作成本和可靠性，请参阅图1，在本发明方法一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀51，泄压阀51允许流体单向通过，反向排出，当流体供应管道内压力大于供应气体压力时，气体反向流动，经泄压阀51流至大气，从而达到泄压的目的。
本发明中的面板可以为半导体处理设备领域，一切合适的需要冷却且具有冷却报警功能的面板结构，请参阅图1，在本发明方法一示例中，所述面板10可以为AMAT producerGT3 HARP XT机台中的面板10，所述面板10的冷却系统包括供流管道20、回流管道30和旁通管道40，所述供流管道20的一端与面板10的冷媒进口相连通，所述供流管道20的另一端与热交换器的冷媒出口61相连通，所述常开阀门21安装在所述供流管道20上。所述回流管道30的一端与面板10的冷媒出口相连通，所述回流管道30的另一端与热交换器的冷媒进口62相连通。所述旁通管道40的一端连通在所述常开阀门21和热交换器60之间的所述供流管道20上，所述旁通管道40的另一端连通在所述回流管道30上，所述常闭阀门41安装在所述旁通管道40上。这种结构中，常开阀门21和常闭阀门41控制面板10冷媒的路径。当需要冷却时，系统控制常开阀门21开启,常闭阀门41关闭，冷媒从供流管道20流向面板10，并在对面板10冷却后通过回流管道30回到热交换器60内。当进行机台清洗时，等离子体流经面板10，系统控制常开阀门21关闭，常闭阀门41开启，冷媒从热交换器的冷媒出口61 流出后，经旁通管道40后，又从热交换器的冷媒进口62内返回至热交换器60，停止给面板 10降温，避免损耗等离子体降低清洗效果。在本发明方法一示例中，所述常开阀门21和常闭阀门41均为气动阀门，即通过气体推动阀门内的活塞运动来切换其开关状态。在这种特定结构下，考虑到冷媒路径切换时所述常开阀门21和常闭阀门41需同时切换开关状态，所述常开阀门21和所述常闭阀门41采用共用供流管道50，所述自动泄压结构设置在所述共用供流管道50上，这样设置可以为常开阀门21和常闭阀门41的切换动作的准确性提供了保障，可以使常开阀门21和常闭阀门41按照既定的比较接近的速度开关，从而防止了冷媒路径切换不到位造成的机台在谎报水流警情，节省了人力，保证了半导体器件的制程的顺利进行。
请参阅图1，本发明还提供一种半导体处理设备，包括面板10和冷却系统，所述冷却系统包括供流管道20、回流管道30和旁通管道40，所述供流管道20的一端与面板10的冷媒进口相连通，所述供流管道20的另一端与热交换器的冷媒出口61相连通，所述常开阀门21 安装在所述供流管道20上。所述回流管道30的一端与面板10的冷媒出口相连通，所述回流管道30的另一端与热交换器的冷媒进口62相连通。所述旁通管道40的一端连通在所述常开阀门21和热交换器60之间的所述供流管道20上，所述旁通管道40的另一端连通在所述回流管道30上。常开阀门21和常闭阀门41控制面板10冷媒的路径。当需要冷却时，系统控制常开阀门21开启,常闭阀门41关闭，冷媒从供流管道20流向面板10，并在对面板10冷却后通过回流管道30回到热交换器60内。当进行机台清洗时，等离子体流经面板10，系统控制常开阀门21关闭，常闭阀门41开启，冷媒从热交换器的冷媒出口61流出后，经旁通管道40后，又从热交换器的冷媒进口62内返回至热交换器60，停止给面板10降温，避免损耗等离子体降低清洗效果。所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41由流体驱动启闭，在所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构。
在本发明半导体处理设备一示例中，所述流体可以包括液体或气体。例如在本发明半导体处理设备一示例中，所述流体为气体，所述常开阀门21和所述常闭阀门41为气动阀门。在本发明半导体处理设备另外一示例中，所述流体为液体，所述常开阀门21和所述常闭阀门 41为液动阀门。
需要进一步说明的是，本发明半导体处理设备中驱动所述常开阀门21和所述常闭阀门 41的流体可以相同也可以不同，例如在本发明一示例中，所述常开阀门21由气体驱动，所述常闭阀门41由液体驱动，在本发明另外一示例中，所述常开阀门21由液体驱动，所述常闭阀门41由气体驱动，但考虑到节约成本，请参阅图1，在本发明方法一示例中，所述常开阀门21和所述常闭阀门41的驱动流体相同，均为同一种气体，所述常开阀门21和所述常闭阀门41的并经共用供流管道50输入，所述自动泄压结构设置在共用供流管道50上，所述自动泄压结构包括但不限于泄压阀51。这样不仅可以通过一套流体供应系统来对常开阀门21 和常闭阀门41进行流体供应，而且可以为常开阀门21和常闭阀门41切换动作的准确性提供保障，可以使常开阀门21和常闭阀门41按照既定的比较接近的速度开关，从而防止了冷媒路径切换不到位造成的机台在谎报水流警情，节省了人力，保证了半导体器件的制程的顺利进行。
需要说明的是，在本发明半导体设备中，即便常开阀门21和常闭阀门41采用相同的流体进行驱动，也可以由不同的流体供应管道驱动，请参阅图2，在本发明方法一示例中，所述常开阀门21和所述常闭阀门41分别由第一流体供应管道50a和第二流体供应管道50b供气驱动，在第一流体供应管道50a上安装有第一泄压阀51a，在第二流体供应管道50b上安装有第二泄压阀51b。
在本发明半导体设备中，自动泄压结构可以与常开阀门21、常闭阀门41相互独立，也可以直接设置在常开阀门21、常闭阀门41与其为一体结构，在本发明半导体设备一示例中，所述自动泄压结构包括所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41本身具有的自动泄压结构，所述常开阀门21和/或所述常闭阀门41为带有自动泄压功能的阀门。
请参阅图1，本发明中的自动泄压结构可以为一些能够实现自动泄压功能的结构，考虑到制作成本和可靠性，在本发明半导体设备一示例中，所述自动泄压结构包括泄压阀51，泄压阀51允许流体单向通过，反向排出，当流体供应管道内压力大于供应气体压力时，气体反向流动，经泄压阀51流至大气，从而达到泄压的目的。
如上所述，本改善冷却系统水流虚假报警的方法和半导体处理设备不仅可以减少常开阀门和常闭阀门中内憋气的现象，使常开阀门和常闭阀门开关速度可以长期保持稳定，而且可以极大降低面板水流虚假报警出现的频率，提高机台正常工作时间，减少晶圆尖刺。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种改善面板的 冷却系统水流虚假报警的方法，面板的冷却系统内安装有常开阀门和常闭阀门，其特征在于，所述常开阀门和/或所述常闭阀门由流体驱动启闭，在所述常开阀门和/或所述常闭阀门的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构，所述自动泄压结构包括泄压阀，所述泄压阀允许流体单向通过，反向排出，当流体供应管道内的压力大于供应气体压力时，气体反向流动，经泄压阀流至大气以泄压。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述流体为气体，所述常开阀门和所述常闭阀门为气动阀门。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述常开阀门和所述常闭阀门的驱动流体相同，并经共用供流管道输入，所述自动泄压结构设置在所述流体供应管道上。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述常开阀门和所述常闭阀门分别由不同的流体供应管道驱动，每一所述流体供应管道上均安装有所述自动泄压结构。
5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述自动泄压结构包括所述常开阀门和所述常闭阀门本身具有的自动泄压结构。
6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述冷却系统包括供流管道、回流管道和旁通管道，所述常开阀门安装在所述供流管道上，所述旁通管道的一端连通在所述常开阀门和热交换器之间的所述供流管道上，所述旁通管道的另一端连通在所述回流管道上；所述常闭阀门安装在所述旁通管道上。
7.一种半导体处理设备，包括面板和冷却系统；所述冷却系统内安装有常开阀门和常闭阀门，其特征在于，所述常开阀门和/或所述常闭阀门由流体驱动启闭，在所述常开阀门和/或所述常闭阀门的本体或其流体供应管道上设置自动泄压结构，所述自动泄压结构包括泄压阀，所述泄压阀允许流体单向通过，反向排出，当流体供应管道内的压力大于供应气体压力时，气体反向流动，经泄压阀流至大气以泄压，所述面板具有冷却报警功能。
8.根据权利要求7中所述的半导体处理设备，其特征在于，所述流体为气体，所述常开阀门和所述常闭阀门为气动阀门。
9.根据权利要求7中所述的半导体处理设备，其特征在于，所述常开阀门和所述常闭阀门的驱动流体相同，并经共用供流管道输入，所述自动泄压结构设置在所述流体供应管道上。
10.根据权利要求7中所述的半导体处理设备，其特征在于，所述常开阀门和所述常闭阀门分别由不同的流体供应管道驱动，每一所述流体供应管道上均安装有所述自动泄压结构。
11.根据权利要求10中所述的半导体处理设备，其特征在于，所述自动泄压结构包括所述常开阀门或所述常闭阀门本身具有的自动泄压结构。
12.根据权利要求7中所述的半导体处理设备，其特征在于，所述冷却系统包括供流管道、回流管道和旁通管道，所述常开阀门安装在所述供流管道上，所述旁通管道的一端连通在所述常开阀门和热交换器之间的所述供流管道上，所述旁通管道的另一端连通在所述回流管道上，所述常闭阀门安装在所述旁通管道上。
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