CN210071221U - 量测真空腔室压力的组件及基板处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种量测真空腔室压力的组件，包括真空压力计、隔离阀、及手动阀。真空压力计是经由一管路而流体连通至真空腔室，以量测真空腔室中的压力。隔离阀是设置于真空压力计与真空腔室之间，并且经由管路而流体连通至真空压力计及真空腔室。手动阀是设置于隔离阀与真空腔室之间，并且经由管路而流体连通至隔离阀及真空腔室。

Description

量测真空腔室压力的组件及基板处理设备

技术领域

本实用新型关于基板处理设备；具体而言，本实用新型关于用于量测真空腔室压力的组件。

背景技术

在集成电路(IC)的制造期间，需要利用各种真空处理设备进行半导体基板的处理。在真空处理设备中，通常会设置真空压力计与真空处理设备中的真空腔室连接，以在基板处理期间监测真空腔室中的压力。但若真空压力计故障或损坏而需要更换时，必须先使真空腔室破真空并且恢复到约1大气压，然后才能更换真空压力计。然而，破真空之后，通常必须执行真空处理设备的预防保养(preventive maintenance)，以更换真空腔室中的零件及消耗品、并且清洁真空腔室。接着，再将真空腔室抽真空至所需的真空压力，并且执行设备测试，若测试结果正常，才能继续进行基板处理。如此一来，会增加机台设备的停机时间及人力消耗，亦即，增加了IC制造的成本。

当需要更换真空压力计时，若能使真空腔室维持于真空条件下而不需要破真空的话，就可以大大地减少停机时间。在此背景下，本实用新型产生。

实用新型内容

本实用新型通过提供用于量测真空腔室压力的组件以及包括其的基板处理设备，以解决上述问题。

本实用新型关于一种量测真空腔室压力的组件，包括真空压力计、隔离阀、及手动阀。真空压力计是经由一管路而流体连通至真空腔室，以量测真空腔室中的压力。隔离阀是设置于真空压力计与真空腔室之间，并且经由管路而流体连通至真空压力计及真空腔室。手动阀是设置于隔离阀与真空腔室之间，并且经由管路而流体连通至隔离阀及真空腔室。

本实用新型亦关于一种基板处理设备，包括真空腔室、基板支撑件、气体源、真空泵、量测真空腔室压力的组件、及控制器。在基板处理期间，真空腔室是维持在真空环境下，用以处理一基板。基板支撑件用以将基板支撑在真空腔室中以进行处理。气体源是流体连通至真空腔室，以供应至少一气体至真空腔室中。真空泵是流体连通至真空腔室，以维持真空腔室于期望的压力(真空)条件下。量测真空腔室压力的组件是用以量测真空腔室中的压力。控制器是用以控制基板处理设备中的操作。

在一实施例中，手动阀是球阀。球阀包括阀杆、球体及阀体，在阀杆与阀体的间设置至少两个圆形垫圈(O-ring)，该至少两个圆形垫圈彼此接触。在另一实施例中，阀杆包括两个凸缘，该至少两个圆形垫圈是夹设于该两个凸缘之间。在又一实施例中，管路包括陶瓷衬管，手动阀是通过陶瓷衬管而直接连接至真空腔室的外壁。

以下将参考图式以进一步说明这些及其它态样。

附图说明

图1表示根据本实用新型的一实施例的基板处理设备的示意图。

图2A及2B表示根据本实用新型的一实施例的球阀的剖面示意图。

图3表示根据本实用新型的一实施例的真空压力量测组件的分解示意图。

其中图中，100、基板处理设备；102、真空腔室；104、基板支撑件；106、气体源；108、真空泵；110、量测真空压力的组件；112、控制器；114、真空压力计；116、管路；118、隔离阀；120、手动阀；200、球阀；202、阀杆；204、球体；206、阀体；208、贯通孔；210、管路；212、214、圆形垫圈(O-ring)；216、218凸缘；300、量测真空压力的组件；302、304、真空压力计；306、隔离阀；308、手动阀；310、管件；312、真空腔室；W、基板。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特色由以下多个实施例的详细说明及伴随的图式当可更加明白。

为了更清楚地了解本实用新型的实施方式，在以下的叙述中，将提出许多特定细节。然而，即使缺乏该等细节的一部分或全部，所揭示的实施例亦可实施。在某些情况下，则不详细说明现有技术中的结构及操作方式，以避免不必要地模糊了所揭示的实施例。应当了解，图中所示的各种实施例是示意性的，且不一定按照比例绘制。

根据本实用新型的一实施例，图1标识基板处理设备100的示意图。基板处理设备100包括真空腔室102、基板支撑件104、气体源106、真空泵108、量测真空压力的组件110、及控制器112。在进行基板处理时，真空腔室102是维持在真空环境下，以进行各种基板处理，例如沉积、蚀刻等处理。基板支撑件104位于真空腔室102中，用以支撑基板W(例如200mm或300mm晶圆)以进行处理。气体源106与真空腔室102为流体连通，以供应至少一气体至真空腔室102中。真空泵108与真空腔室102亦为流体连通，使气体或处理所产生的副产物排出真空腔室102，以使真空腔室维持于一期望压力。量测真空压力的组件110与真空腔室102为流体连通，以监测真空腔室中的压力。控制器112用以控制基板处理设备100中的操作。例如，控制器112可接收量测真空压力的组件110所测得的腔室压力，以控制真空泵108的抽气效率、或在真空腔室102与真空泵之间的阀(未显示)的阀开度，以将真空腔室内控制在一期望压力或真空度。

量测真空压力的组件110包括真空压力计114，真空压力计经由管路116而流体连通至真空腔室102，以量测真空腔室中的压力。在图1的示例性实施例中，仅绘示一真空压力计。但应了解，在其它实施例中，可包括两个或更多真空压力计。例如，可包括用于量测低真空至中度真空范围的第一真空压力计、及用于量测高真空及超高真空范围的第二真空压力计。

量测真空压力的组件110更包括隔离阀(ISO valve)118。隔离阀118设置于真空压力计114与真空腔室102之间，并且经由管路116而流体连通至真空压力计及真空腔室。

在基板处理期间，会在真空腔室102中产生副产物，例如聚合物(polymer)。聚合物可能穿过管路116而沉积在隔离阀118的阀门附近，因此造成隔离阀无法完全气密地关紧。

因此，在本实用新型中，量测真空压力的组件110包括手动阀120。手动阀120设置于隔离阀118与真空腔室102之间，并且经由管路116而流体连通至隔离阀及真空腔室。若真空压力计114发生故障或损坏而必须加以更换时，可以将手动阀120关闭。可选择真空密闭性良好的手动阀，使得在更换真空压力计的期间，真空腔室依然能大致维持于原有的真空度。

在一范例中，手动阀可为球阀。图2A及2B显示根据本实用新型的一实施例的球阀200的剖面示意图，其中图2A是球阀处于开启状态，图2B是球阀处于关闭状态。球阀200包括阀杆202、球体204、及阀体206，其中球体204具有贯通孔208。当贯通孔208与管路210的通道对准时，可容许流体通过，此时球阀200为开启状态(如图2A所示)；当利用阀杆202使球体204旋转90度时，可使贯通孔208与管路210的通道为大致垂直，此时球阀200为关闭状态(如图2B所示)。当基板在真空腔室(例如，图1中的真空腔室102)中进行处理时，球阀200是处于开启状态，因此聚合物可能累积在球体204的贯通孔208内。但在需要更换真空压力计时，可将球阀200关闭，此时球体204的贯通孔208与管路210的通道大致为垂直，所以先前沉积在贯通孔208内的聚合物不会影响真空密闭性。

为了提高手动阀的真空密闭性，可加强手动阀中的密封件。举例来说，在球阀200中，可设置一组圆形垫圈(O-ring)212及214在阀杆202与阀体206的间并且环绕着阀杆202，以增加球阀200的真空密闭性。在此范例中，具有彼此接触的两个圆形垫圈212及214；但应了解，可设置更多的圆形垫圈在阀杆与阀体之间。此外，在图2A及2B所示的实施例中，圆形垫圈212及214是设置于靠近球体204的位置处，但亦可根据需要而设置于其它位置处。阀杆202包括两个凸缘216及218，凸缘在阀杆的径向上朝外延伸，并且不与周围的阀体206接触。圆形垫圈212及214是夹设于两个凸缘之间，使得圆形垫圈无法在阀杆202的长度方向上移动。

应当了解，虽然以上的说明是以球阀做为例子，但亦可使用其它类型的阀做为手动阀，只要其可以提供良好的真空密闭性即可。

通过本实用新型的量测真空压力的组件，当手动阀关闭时，可以使真空腔室依然维持于真空条件下。如此一来，在更换真空压力计时，便不需要使真空腔室破真空，因此可省下破真空后进行预防保养的成本及时间，并且减少停机时间，及增加机台设备的产量。

图3表示根据本实用新型的一实施例的量测真空压力的组件300的分解示意图，量测真空压力的组件300是安装至真空腔室312的外壁。在此示例性实施例中，量测真空压力的组件300包括两个真空压力计302及304，其中一个用于量测低真空至中度真空范围，另一个用于量测高真空及超高真空范围。真空压力计302及304流体连通至隔离阀306(例如气动式隔离阀)，隔离阀306流体连通至手动阀308(例如球阀)。手动阀308通过管件310流体连通至真空腔室312，管件310例如为陶瓷衬管。

为了提高手动阀的真空密闭性，可加强其中的密封件。在一范例中，手动阀为球阀，通过增加阀杆及阀体间的圆形垫圈的数目，可使阀的真空密闭性更佳。例如，可使用两个或更多个圆形垫圈在阀杆与阀体的间。

由以上说明可知，由于本实用新型具有真空密闭性良好的手动阀，可在更换真空压力计时，使真空腔室依然维持于真空环境，因此可省下破真空后进行预防保养的成本及时间。另一方面，在真空腔室进行例行性预防保养时，空气亦可能经由管路而与隔离阀及真空压力计接触。在根据本实用新型的量测真空腔室压力的组件中，可以在真空腔室破真空之前，将手动阀关闭，便能使隔离阀及真空压力计维持于真空或氮气环境下，使得沉积在其中的聚合物不会受到空气中的水气的影响。

尽管上述实施例已为了清楚理解的目的而详细地加以描述，但显然地，在所附申请专利范围的范畴中，可实行某些变更及修改。应当注意，有许多替代的方式可实施本案实施例的设备。因此，本案实施例应被视为是用于说明的而不是限制性的，且本案实施例不应被限制于本文中所提出的特定细节。

Claims (10)

1.一种量测真空腔室压力的组件，其特征在于，包括：

至少一真空压力计，经由一管路而流体连通至一真空腔室，以量测所述真空腔室中的压力；

一隔离阀，设置于所述至少一真空压力计与所述真空腔室之间，所述隔离阀经由所述管路而流体连通至所述至少一真空压力计及所述真空腔室；及

一手动阀，设置于所述隔离阀与所述真空腔室之间，所述手动阀经由所述管路而流体连通至所述隔离阀及所述真空腔室。

2.根据权利要求1所述的量测真空腔室压力的组件，其特征在于，所述手动阀是一球阀。

3.根据权利要求2所述的量测真空腔室压力的组件，其特征在于，所述球阀包括一阀杆、一球体及一阀体，在所述阀杆与所述阀体之间设置至少两个圆形垫圈，所述至少两个圆形垫圈彼此接触。

4.根据权利要求3所述的量测真空腔室压力的组件，其特征在于，所述阀杆包括两个凸缘，所述至少两个圆形垫圈夹设于所述两个凸缘之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的量测真空腔室压力的组件，其特征在于，所述管路包括一陶瓷衬管，所述手动阀是通过所述陶瓷衬管而直接连接至所述真空腔室的外壁。

6.一种基板处理设备，其特征在于，包括：

一真空腔室，用以在真空环境中处理一基板；

一基板支撑件，用以支撑所述基板在所述真空腔室中；

至少一气体源，流体连通至所述真空腔室，以供应至少一气体至所述真空腔室中；

一真空泵，流体连通至所述真空腔室，以维持所述真空腔室于一期望压力；

如权利要求1所述的量测真空腔室压力的组件，用以量测所述真空腔室中的压力；及

一控制器，用以控制所述基板处理设备中的操作。

7.根据权利要求6所述的基板处理设备，其特征在于，所述手动阀是一球阀。

8.根据权利要求7所述的基板处理设备，其特征在于，所述球阀包括一阀杆、一球体及一阀体，在所述阀杆与所述阀体之间设置至少两个圆形垫圈，所述至少两个圆形垫圈彼此接触。

9.根据权利要求8所述的基板处理设备，其特征在于，所述阀杆包括两个凸缘，所述至少两个圆形垫圈夹设于所述两个凸缘之间。

10.根据权利要求6至9任一项所述的基板处理设备，其特征在于，所述管路包括一陶瓷衬管，所述手动阀是通过所述陶瓷衬管而直接连接至所述真空腔室的外壁。

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