CN116190268A - 装载腔抽气回填结构及半导体设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装载腔抽气回填结构及半导体设备，涉及半导体设备的技术领域。装载腔抽气回填结构包括装载腔本体、抽真空阀门组件、回填阀门组件和气泵；抽真空阀门组件和回填阀门组件两者均固定设置在装载腔本体上；抽真空阀门组件和回填阀门组件两者远离装载腔本体的一端均通过管路与气泵连接。半导体设备包括装载腔抽气回填结构。达到了提高装载腔生产效率的技术效果。

Description

装载腔抽气回填结构及半导体设备

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体而言，涉及装载腔抽气回填结构及半导体设备。

背景技术

现有设备装载腔(Load Lock)通过管路与设置有阀门的控制柜连接，并且由于装载腔的下方由支撑架支撑，空间狭小，且气泵无法安装在支架上(气泵工作产生振动，对半导体设备造成不良影响)，因此气泵只能放置在设备楼层，导致气泵与设备之间距离较远，气泵通过管路与控制柜内的阀门连接，控制柜内的阀门通过管路再与装载腔连接，因此装载腔与阀门之间会有很长的管路，当气泵进行抽气时，因为很长的抽气管路会降低抽气效率，从而降低了装载腔的产能；在回填过程中，同样因为载腔与阀门之间长管路，增加了回填气体的流量损失，影响回填时间，从而降低了装载腔的产能。

因此，提供一种提高装载腔产能的装载腔抽气回填结构及半导体设备成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装载腔抽气回填结构及半导体设备，以缓解现有技术中装载腔效率低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种装载腔抽气回填结构，包括装载腔本体、抽真空阀门组件、回填阀门组件和气泵；

所述抽真空阀门组件和所述回填阀门组件两者均固定设置在所述装载腔本体上；

所述抽真空阀门组件和所述回填阀门组件两者远离所述装载腔本体的一端均通过管路与所述气泵连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述抽真空阀门组件包括真空抽气管路和上层腔室双作用气动角阀；

所述上层腔室双作用气动角阀设置在所述装载腔本体的底部，且所述上层腔室双作用气动角阀的一端与所述装载腔本体内的上层腔室连通；

所述上层腔室双作用气动角阀的另一端通过所述真空抽气管路与所述气泵连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述抽真空阀门组件还包括下层腔室双作用气动角阀；

所述下层腔室双作用气动角阀设置在所述装载腔本体的底部，且所述下层腔室双作用气动角阀的一端与所述装载腔本体内的下层腔室连通；

所述下层腔室双作用气动角阀的另一端通过所述真空抽气管路与所述气泵连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述上层腔室双作用气动角阀和所述下层腔室双作用气动角阀两者均通过连接法兰与所述装载腔本体上的对应接口连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述抽真空阀门组件还包括氦检口手动阀门，所述真空抽气管路上开设有氦检口，所述氦检口手动阀门设置在所述氦检口处。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述回填阀门组件包括上层腔室回填稳压阀和上层腔室回填气体扩散器；

所述上层腔室回填稳压阀和所述上层腔室回填气体扩散器均设置在所述装载腔本体的侧壁上，所述上层腔室回填气体扩散器通过所述上层腔室回填稳压阀与所述气泵连接；

所述上层腔室回填气体扩散器通过上层腔室回填管路与所述上层腔室回填稳压阀连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述回填阀门组件还包括下层腔室回填稳压阀和下层腔室回填气体扩散器；

所述下层腔室回填稳压阀和所述下层腔室回填气体扩散器均设置在所述装载腔本体的侧壁上，所述下层腔室回填气体扩散器通过所述下层腔室回填稳压阀与所述气泵连接；

所述下层腔室回填气体扩散器通过下层腔室回填管路与所述下层腔室回填稳压阀连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述装载腔本体上设置有压力平衡阀；

所述装载腔本体的上层腔体和下层腔体内均设置压力传感器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述装载腔本体的一侧设置有用于与传送腔连接的连接座，所述连接座通过螺栓与所述传送腔连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种半导体设备，包括所述装载腔抽气回填结构。

有益效果：

本发明提供了一种装载腔抽气回填结构，包括装载腔本体、抽真空阀门组件、回填阀门组件和气泵；抽真空阀门组件和回填阀门组件两者均固定设置在装载腔本体上；抽真空阀门组件和回填阀门组件两者远离装载腔本体的一端均通过管路与气泵连接。

具体的，将抽真空阀门组件和回填阀门组件均直接设置在装载腔本体上，从而消除装载腔本体和阀门之间的管路，在抽真空和回填过程中，气泵与阀门之间管路可以处于抽真空或者充满气体的状态，然后通过抽真空阀门组件和回填阀门组件两者的控制，可以直接作用在装载腔本体，可以快速的完成抽真空和回填工作，从而降低抽真空和回填工作的时间，进而提高了装载腔的工作效率。

本发明提供了一种半导体设备，包括装载腔抽气回填结构。半导体设备与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的装载腔抽气回填结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的装载腔抽气回填结构中抽真空阀门组件的示意图；

图3为本发明实施例提供的装载腔抽气回填结构中回填阀门组件的示意图；

图4为本发明实施例提供的装载腔抽气回填结构中双作用气动角阀的原理图；

图5为本发明实施例提供的装载腔抽气回填结构与传送腔和支架连接后的示意图。

图标：

100－装载腔本体；110－压力平衡阀；120－压力传感器；130－连接座；

200－抽真空阀门组件；210－真空抽气管路；220－上层腔室双作用气动角阀；230－下层腔室双作用气动角阀；240－连接法兰；250－氦检口手动阀门；

300－回填阀门组件；310－上层腔室回填稳压阀；320－上层腔室回填气体扩散器；330－上层腔室回填管路；340－下层腔室回填稳压阀；350－下层腔室回填气体扩散器；360－下层腔室回填管路；

400－气泵；

500－传送腔；

600－支架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明实施例提供了一种装载腔抽气回填结构，包括装载腔本体100、抽真空阀门组件200、回填阀门组件300和气泵400；抽真空阀门组件200和回填阀门组件300两者均固定设置在装载腔本体100上；抽真空阀门组件200和回填阀门组件300两者远离装载腔本体100的一端均通过管路与气泵400连接。

具体的，将抽真空阀门组件200和回填阀门组件300均直接设置在装载腔本体100上，从而消除装载腔本体100和阀门之间的管路，在抽真空和回填过程中，气泵400与阀门之间管路可以处于抽真空或者充满气体的状态，然后通过抽真空阀门组件200和回填阀门组件300两者的控制，可以直接作用在装载腔本体100，可以快速的完成抽真空和回填工作，从而降低抽真空和回填工作的时间，进而提高了装载腔的工作效率。

具体的，在抽真空前，即装载腔本体100内还有晶圆时，气泵400可以先工作，将气泵400与抽真空阀门组件200之间的管路进行抽真空，然后装载腔本体100准备好后，控制抽真空阀门组件200打开，从而进行抽真空，当装载腔本体100内真空度达到要求后，关闭抽真空阀门组件200，通过这样的设置，可以降低气泵400对装载腔本体100实质的抽气量。

另外，在回填前，即装载腔本体100完成抽真空后，气泵400可以先工作，将气泵400与抽真空阀门组件200之间的管路进行回填，然后装载腔本体100准备好后，控制回填阀门组件300打开，进行回填工作，当装载腔本体100内真空气压达到要求后，关闭回填阀门组件300，通过这样的设置，可以提高气泵400对装载腔本体100的充填效率。

具体的，在装载腔本体100上设置有压力平衡阀110；装载腔本体100的上层腔体和下层腔体内均设置压力传感器120。

其中，气泵400可以为抽气泵，也可以为充气泵，气泵400的数量可以为多个，

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，抽真空阀门组件200包括真空抽气管路210和上层腔室双作用气动角阀220；上层腔室双作用气动角阀220设置在装载腔本体100的底部，且上层腔室双作用气动角阀220的一端与装载腔本体100内的上层腔室连通；上层腔室双作用气动角阀220的另一端通过真空抽气管路210与气泵400连接。

具体的，通过上层腔室双作用气动角阀220可以对装载腔本体100的上层腔体进行控制，从而控制装载腔本体100的上层腔体的抽真空。

其中，将上层腔室双作用气动角阀220设置在装载腔本体100上，上层腔室双作用气动角阀220控制装载腔本体100的上层腔体的开关，从而使得气泵400只需要对装载腔本体100的上层腔体进行抽真空即可。

需要指出的是，参见图4所示，双作用气动角阀具有两道大小不同的通路，并且具有两道气动控制，在初始抽真空时，先打开小通路，然后抽真空一段时间后开启大通路，通过这样的设置，可以改善装载腔本体100抽真空时流场对离子的扰动，改善晶圆的洁净度。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，抽真空阀门组件200还包括下层腔室双作用气动角阀230；下层腔室双作用气动角阀230设置在装载腔本体100的底部，且下层腔室双作用气动角阀230的一端与装载腔本体100内的下层腔室连通；下层腔室双作用气动角阀230的另一端通过真空抽气管路210与气泵400连接。

具体的，通过下层腔室双作用气动角阀230可以对装载腔本体100的下层腔体进行控制，从而控制装载腔本体100的下层腔体的抽真空。

其中，将下层腔室双作用气动角阀230设置在装载腔本体100上，下层腔室双作用气动角阀230控制装载腔本体100的下层腔体的开关，从而使得气泵400只需要对装载腔本体100的下层腔体进行抽真空即可。

其中，上层腔室双作用气动角阀220和下层腔室双作用气动角阀230两者均通过连接法兰240与装载腔本体100上的对应接口连接。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，抽真空阀门组件200还包括氦检口手动阀门250，真空抽气管路210上开设有氦检口，氦检口手动阀门250设置在氦检口处。

具体的，在真空抽气管路210上开设有氦检口，在氦检口设置氦检口手动阀门250，以便工作人员进行气密检测工作。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，回填阀门组件300包括上层腔室回填稳压阀310和上层腔室回填气体扩散器320；上层腔室回填稳压阀310和上层腔室回填气体扩散器320均设置在装载腔本体100的侧壁上，上层腔室回填气体扩散器320通过上层腔室回填稳压阀310与气泵400连接；上层腔室回填气体扩散器320通过上层腔室回填管路330与上层腔室回填稳压阀310连接。

具体的，通过上层腔室回填稳压阀310和上层腔室回填气体扩散器320两者为装载腔本体100的上层腔体进行充气回填工作，其中，上层腔室回填稳压阀310通过回填管路与气泵400连接，上层腔室回填气体扩散器320通过上层腔室回填管路330与上层腔室回填稳压阀310连接，并且通过控制上层腔室回填稳压阀310的开度，可以控制进入到上层腔室回填气体扩散器320内的气体量，在回填初期，上层腔室回填稳压阀310的开度较小，然后随着回填逐渐增加开度。通过这样的设置，可有效降低气体流速，减小腔室内流场的扰动，气体回填更平稳，提高晶圆的洁净度。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，回填阀门组件300还包括下层腔室回填稳压阀340和下层腔室回填气体扩散器350；下层腔室回填稳压阀340和下层腔室回填气体扩散器350均设置在装载腔本体100的侧壁上，下层腔室回填气体扩散器350通过下层腔室回填稳压阀340与气泵400连接；下层腔室回填气体扩散器350通过下层腔室回填管路360与下层腔室回填稳压阀340连接。

具体的，通过下层腔室回填稳压阀340和下层腔室回填气体扩散器350两者为装载腔本体100的下层腔体进行充气回填工作，其中，下层腔室回填稳压阀340通过回填管路与气泵400连接，下层腔室回填气体扩散器350通过下层腔室回填管路360与下层腔室回填稳压阀340连接，并且通过控制下层腔室回填稳压阀340的开度，可以控制进入到下层腔室回填气体扩散器350内的气体量，在回填初期，下层腔室回填稳压阀340的开度较小，然后随着回填逐渐增加开度。通过这样的设置，可有效降低气体流速，减小腔室内流场的扰动，气体回填更平稳，提高晶圆的洁净度。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，装载腔本体100的一侧设置有用于与传送腔500连接的连接座130，连接座130通过螺栓与传送腔500连接。

其中，在装载腔本体100的一侧设置有连接座130，连接座130通过螺栓与传送腔500连接，通过这样的设置，使得装载腔本体100直接安装在传送腔500上，可以使得装载腔本体100无需支架600进行支撑，以便在装载腔本体100下方空出额外的空间，以便安装气泵400，从而能够缩短抽真空阀门组件200和回填阀门组件300两者与气泵400之间的气管的长度。

另外，装载腔本体100的底部还可以摆放设备的电箱，同时为维护人员提供充裕的维护空间。

本实施例提供了一种半导体设备，包括装载腔抽气回填结构。

具体的，本实施例提供的半导体设备与现有技术相比具有上述装载腔抽气回填结构的优势，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种装载腔抽气回填结构，其特征在于，包括：装载腔本体(100)、抽真空阀门组件(200)、回填阀门组件(300)和气泵(400)；

所述抽真空阀门组件(200)和所述回填阀门组件(300)两者均固定设置在所述装载腔本体(100)上；

所述抽真空阀门组件(200)和所述回填阀门组件(300)两者远离所述装载腔本体(100)的一端均通过管路与所述气泵(400)连接。

2.根据权利要求1所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述抽真空阀门组件(200)包括真空抽气管路(210)和上层腔室双作用气动角阀(220)；

所述上层腔室双作用气动角阀(220)设置在所述装载腔本体(100)的底部，且所述上层腔室双作用气动角阀(220)的一端与所述装载腔本体(100)的上层腔室连通；

所述上层腔室双作用气动角阀(220)的另一端通过所述真空抽气管路(210)与所述气泵(400)连接。

3.根据权利要求2所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述抽真空阀门组件(200)还包括下层腔室双作用气动角阀(230)；

所述下层腔室双作用气动角阀(230)设置在所述装载腔本体(100)的底部，且所述下层腔室双作用气动角阀(230)的一端与所述装载腔本体(100)内的下层腔室连通；

所述下层腔室双作用气动角阀(230)的另一端通过所述真空抽气管路(210)与所述气泵(400)连接。

4.根据权利要求3所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述上层腔室双作用气动角阀(220)和所述下层腔室双作用气动角阀(230)两者均通过连接法兰(240)与所述装载腔本体(100)上的对应接口连接。

5.根据权利要求2所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述抽真空阀门组件(200)还包括氦检口手动阀门(250)，所述真空抽气管路(210)上开设有氦检口，所述氦检口手动阀门(250)设置在所述氦检口处。

6.根据权利要求1所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述回填阀门组件(300)包括上层腔室回填稳压阀(310)和上层腔室回填气体扩散器(320)；

所述上层腔室回填稳压阀(310)和所述上层腔室回填气体扩散器(320)均设置在所述装载腔本体(100)的侧壁上，所述上层腔室回填气体扩散器(320)通过所述上层腔室回填稳压阀(310)与所述气泵(400)连接；

所述上层腔室回填气体扩散器(320)通过上层腔室回填管路(330)与所述上层腔室回填稳压阀(310)连接。

7.根据权利要求6所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述回填阀门组件(300)还包括下层腔室回填稳压阀(340)和下层腔室回填气体扩散器(350)；

所述下层腔室回填稳压阀(340)和所述下层腔室回填气体扩散器(350)均设置在所述装载腔本体(100)的侧壁上，所述下层腔室回填气体扩散器(350)通过所述下层腔室回填稳压阀(340)与所述气泵(400)连接；

所述下层腔室回填气体扩散器(350)通过下层腔室回填管路(360)与所述下层腔室回填稳压阀(340)连接。

8.根据权利要求1－7任一项所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述装载腔本体(100)上设置有压力平衡阀(110)；

所述装载腔本体(100)的上层腔体和下层腔体内均设置压力传感器(120)。

9.根据权利要求1－7任一项所述的装载腔抽气回填结构，其特征在于，所述装载腔本体(100)的一侧设置有用于与传送腔(500)连接的连接座(130)，所述连接座(130)通过螺栓与所述传送腔(500)连接。

10.一种半导体设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的装载腔抽气回填结构。

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