CN220821484U - 一种真空系统及机台 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种真空系统及机台，排气管路两端分别与真空腔室和真空泵连通，气动阀设置在排气管路上控制排气管路通断，在排气管路上设置第一控制阀，第一控制阀位于腔室和气动阀之间，当氦气泄漏需进行层别时可关闭第一控制阀，以对异常是否由排气管路引发进行层别；同时，在需更换气动阀时，也可以关闭第一控制阀，截断真空腔室和气动阀之间的连通，由此以无需真空腔室进行破真空操作，缩短检修时间，降低对机台工作时间影响，提高机台产能，同时降低作业成本。

Description

一种真空系统及机台

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种真空系统及机台。

背景技术

为了避免晶片的表面光阻被烧坏，机台上用氦气气体分布在晶片的背面，提高热传导率，使晶片表面的温度均匀。而在此系统中会使用到晶片排气装置，用于蚀刻完成后抽取管路内残余的氦气，当氦气排气装置损坏(通常为气动阀无法关死)，会导致氦气遗漏过多，此时需要层别排气装置的气动阀是否异常，而在层别该气动阀时，需要真空腔室恢复至大气压方可层别，而此时机台可能并未达到PM(预防性维修)时数，异常PM影响机台工作时间及产能，增加作业成本。

发明内容

本申请实施例中提供了一种真空系统及机台，以解决现有机台在对氦气排气管路的气动阀层别时需对真空腔室破真空、影响机台产能的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种真空系统，包括：

真空泵；

排气管路和第一气动阀，所述排气管路的一端与真空腔室连通，另一端与所述真空泵连通；所述第一气动阀位于所述排气管路上，用于控制所述排气管路通断；

第一控制阀，位于所述排气管路上，且处于真空腔室和所述第一气动阀之间，所述第一控制阀处于常开状态，且当所述排气管路异常时能够关闭所述第一控制阀，以截断真空腔室和所述第一气动阀。

可选地，还包括：

第二控制阀，位于所述排气管路上，且处于所述第一气动阀和所述真空泵之间；所述第二控制阀处于常开状态，且当所述排气管路异常时能够关闭所述第二控制阀，以截断所述真空泵和所述排气管路。

可选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为手动阀。

可选地，还包括：

进气管路，一端与气源连通，另一端与真空腔室连通，所述进气管路的进气方向上依次设有流量检测组件、第二气动阀、压力控制器和第三气动阀，所述流量检测组件用于检测气体流量；所述第二气动阀和所述第三气动阀用于控制所述进气管路通断；所述压力控制器用于控制气体压力和流量。

可选地，所述排气管路与所述进气管路连通，且位于所述第三气动阀和真空腔室之间。

可选地，还包括：

减压阀，位于所述进气管路上，沿进气方向处于所述流量检测组件的前端。

可选地，还包括：

流量调节管路，所述流量调节管路的一端与所述进气管路连通，另一端与所述排气管路连通，用于调节所述进气管路的气体压力。

可选地，所述流量调节管路包括：

第四气动阀，用于控制所述流量调节管路通断；所述第四气动阀位于所述流量调节管路靠近所述进气管路的一端，并处于所述压力控制器和所述第三气动阀之间；

流量调节阀，位于所述流量调节管路靠近所述排气管路一端，并处于所述第二控制阀和所述真空泵之间，用于调节所述流量调节管路的气体流量。

可选地，所述流量调节阀为针阀。

本申请实施例提供的真空系统，包括：真空泵；排气管路和第一气动阀，排气管路的一端与真空腔室连通，另一端与真空泵连通；第一气动阀位于排气管路上，用于控制排气管路通断；第一控制阀，位于排气管路上，且处于腔室和第一气动阀之间，第一控制阀处于常开状态，且当排气管路异常时能够关闭第一控制阀，以截断腔室和第一气动阀。

采用本申请实施例中提供的一种真空系统及机台，相较于现有技术，具有以下技术效果：

排气管路两端分别与真空腔室和真空泵连通，第一气动阀设置在排气管路上控制排气管路通断，在排气管路上设置第一控制阀，第一控制阀位于腔室和第一气动阀之间，当氦气泄漏需进行层别时可关闭第一控制阀，以对异常是否由排气管路引发进行层别；同时，在需更换第一气动阀时，也可以关闭第一控制阀，截断真空腔室和第一气动阀之间的连通，由此以无需真空腔室进行破真空操作，缩短检修时间，降低对机台工作时间影响，提高机台产能，同时降低作业成本。

为了达到上述第二个目的，本申请还提供了一种机台，该机台包括上述任一种真空系统，由于上述的真空系统具有上述技术效果，具有该真空系统的机台也应具有相应的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种真空系统的结构框图。

附图中标记如下：

减压阀1、流量检测组件2、第二气动阀3、压力控制器4、第三气动阀5、真空腔室6、第一控制阀7、第一气动阀8、第二控制阀9、真空泵10、流量调节阀11、第四气动阀12。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种真空系统及机台，以解决现有机台在对氦气排气管路的气动阀层别时需对真空腔室破真空、影响机台产能的问题。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种真空系统的结构框图。

在一种具体的实施方式中，本申请提供的真空系统，包括真空泵10、排气管路、第一气动阀8和第一控制阀7。其中，真空泵10和真空腔室6之间连接有排气管路，排气管路在真空腔室6蚀刻完成后抽取管路内残余氦气，在排气管路上设有第一气动阀8，第一气动阀8用于控制排气管路的通断，当需要排气管路进行氦气抽取时，打开第一气动阀8，排气管路连通；当无需进行排气管路排气时，关闭第一气动阀8，排气管路截断；可理解，第一气动阀8处于常闭状态，第一气动阀8的结构可根据现有技术进行设置，在此不再赘述。

其中，第一控制阀7位于排气管路上，并处于真空腔室6和第一气动阀8之间，第一控制阀7处于常开状态，以防止当进行真空吸附夹持作业时，由于氦气和真空腔室6内压差的不同导致的晶片位置偏移情况的发生。可理解，通过控制第一控制阀7的开关，控制真空腔室6和排气管路之间的通断，以当排气管路发生异常时，切断二者之间的连接，便于对排气管路进行异常层别，由此通过设置第一控制阀7实现对第一气动阀8异常时的层别，无需额外对真空腔室6破真空，保证机台工作时间，降低停机次数，保证机台产能。

采用本申请实施例中提供的一种真空系统及机台，相较于现有技术，具有以下技术效果：

排气管路两端分别与真空腔室6和真空泵10连通，第一气动阀8设置在排气管路上控制排气管路通断，在排气管路上设置第一控制阀7，第一控制阀7位于腔室和第一气动阀8之间，当氦气泄漏需进行层别时可关闭第一控制阀7，以对异常是否由排气管路引发进行层别；同时，在需更换第一气动阀8时，也可以关闭第一控制阀7，截断真空腔室6和第一气动阀8之间的连通，由此以无需真空腔室6进行破真空操作，缩短检修时间，降低对机台工作时间影响，提高机台产能，同时降低作业成本。

具体的，上述真空系统还包括第二控制阀9，第二控制阀9设置在排气管路上，并位于第一气动阀8和真空泵10之间，以截断真空泵10与排气管路的连通，防止在更换第一气动阀8时，真空泵10持续抽吸大气造成真空泵10的损坏。

在一些实施例中，上述第一控制阀7和第二控制阀9分别为手动阀，其操作简单且稳定性高于第一气动阀8，可以实现在机真空腔室6不破真空的情况下更换排气装置的第一气动阀8；当然，在其他实施例中，将第一控制阀7和第二控制阀9设置为第一气动阀8也在本申请的保护范围内。

上述手动阀的设置，在更换或者层别排气管路过程中减少真空腔室6破真空的步骤，

具体的安装过程为：

将第一气动阀8管路截断，在断路前后安装1/4英寸接头锁紧螺母卡套；前后安装垫圈，并将手动阀安装于卡套处；

对手动阀的close状态进行验证，测漏时将第一气动阀8和手动阀全部打开，真空泵10停机5分钟，测量泄漏率并与之前预设泄漏率进行比较，差值小于0.3即视为L/R(时间常数)符合要求；

然后将第一控制阀7关闭再次测量测漏率，并与之前预设泄漏率对比，若无增长则表明密合性复合要求；第二控制阀9验证方法相同，打开第一控制阀7和第一气动阀8即可；

对手动阀的open状态进行验证，首先打开第一控制阀7和第二控制阀9，手动调节第一控制阀7或第二控制阀9开度，检测真空夹持作业时氦气压力是否下降，若满足机台在一定时间内下降到指定压力要求，则证明手动阀开度满足要求。

可理解，在对第一气动阀8进行更换时，第一控制阀7和第二控制阀9均关闭，更换完成后，首先打开第二控制阀9和第一气动阀8，以将第二控制阀9和第一控制阀7之间抽至真空，然后再打开第一控制阀7，以防止空气或杂质等进入真空腔室6内，提高系统的安全性。

进一步地，上述真空系统还包括进气管路，其一端与气源连通，另一端与真空腔室6连通，为真空腔室6输送氦气；进气管路的进气方向上依次设有流量检测组件2、第二气动阀3、压力控制器4和第三气动阀5，流量检测组件2用于检测气体流量，流量检测组件2可设置为质量流量计等，可根据现有技术进行设置；第二气动阀3和第三气动阀5用于控制进气管路通断；压力控制器4用于控制气体压力和流量，第三气动阀5位于压力控制器4的后端，压力控制器4将气体压力和气体流量调节至预设值后，控制第三气动阀5启动，以恒定压力和流量输入至真空腔室6，减少输送过程中气体压力波动，防止因压力波动而造成晶片位置偏移，提高加工精度。更进一步地，上述系统还包括减压阀1，减压阀1位于进气管路上，且沿进气方向处于流量检测组件2的前端，以对气源输出的气体进行减压及稳压，减小对流量检测组件2的冲击，提高流量检测组件2的使用寿命。

在一些实施例中，上述系统还具有流量调节管路，该流量调节管路的一端与进气管路连通，另一端与排气管路连通，通过流量调节管路调节气体流量，进而对进气管路的压力进行调节，使进气管路能够更快速且稳定的达到预定值，提高系统的稳定性。

具体的，流量调节管路包括第四气动阀12和流量调节阀11，通过第四气动阀12控制流量调节管路的通断，其中，第四气动阀12位于流量调节管路靠近进气管路的一端，并位于压力控制器4和第三气动阀5之间；流量调节阀11位于流量调节管路靠近排气管路一端，并位于第二控制阀9和真空泵10之间，用于调节流量调节管路的气体流量；在需要对进气管路的气体压力进行调节时，打开第四气动阀12，通过调节流量调节阀11的开度对流量调节管路的气体流量进行调节，进而实现对进气管路的气体分流分压，使进气管路的气体压力快速达到预定值，减少管路压力波动，进一步提高系统稳定性。其中，流量调节阀11具体为针阀，在其他实施例中，可根据需要设置流量调节阀11的具体结构，只要能够达到相同的技术效果即可，对其结构不作限定。

可理解，由于排气管路与进气管路连通，且位于第三气动阀5和真空腔室6之间，在排气管路进行排气时，能够对第二气动阀3至真空腔室6所在管路、第四气动阀12至真空腔室6所在管路的氦气进行抽吸去除。

上述真空系统实现以低成本的装置进行机台无法直接确认好坏的异常处理，以避免因异常导致停机而影响机台产能；同时，手动阀操作简单且稳定性高于第一气动阀8，可以实现机台真空腔室6不破真空的情况下更换排气管路中的第一气动阀8；并可以降低机台处理时间，其中包括作业人员处理机台的时间以及机台处理完成后放行的时间；该装置更换第一气动阀8相较于PM更换节约时间约为80％时间以上(PM+PM monitor time＝12h；关闭手动阀更换+Monitor：1h)；并提高机台作业时长和异常处理时间；从人力上来说：相比较PM更换排气装置来说此种改造极大的降低了作业人员的工作量和时间。

基于上述实施例中提供的真空系统，本申请还提供了一种机台，该机台包括上述实施例中任意一种真空系统，由于该机台采用了上述实施例中的真空系统，所以该机台的有益效果请参考上述实施例。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种真空系统，其特征在于，包括：

真空泵；

排气管路和第一气动阀，所述排气管路的一端与真空腔室连通，另一端与所述真空泵连通；所述第一气动阀位于所述排气管路上，用于控制所述排气管路通断；

第一控制阀，位于所述排气管路上，且处于真空腔室和所述第一气动阀之间，所述第一控制阀处于常开状态，且当所述排气管路异常时能够关闭所述第一控制阀，以截断真空腔室和所述第一气动阀。

2.根据权利要求1所述的真空系统，其特征在于，还包括：

第二控制阀，位于所述排气管路上，且处于所述第一气动阀和所述真空泵之间；所述第二控制阀处于常开状态，且当所述排气管路异常时能够关闭所述第二控制阀，以截断所述真空泵和所述排气管路。

3.根据权利要求2所述的真空系统，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为手动阀。

4.根据权利要求2所述的真空系统，其特征在于，还包括：

进气管路，一端与气源连通，另一端与真空腔室连通，所述进气管路的进气方向上依次设有流量检测组件、第二气动阀、压力控制器和第三气动阀，所述流量检测组件用于检测气体流量；所述第二气动阀和所述第三气动阀用于控制所述进气管路通断；所述压力控制器用于控制气体压力和流量。

5.根据权利要求4所述的真空系统，其特征在于，所述排气管路与所述进气管路连通，且位于所述第三气动阀和真空腔室之间。

6.根据权利要求5所述的真空系统，其特征在于，还包括：

减压阀，位于所述进气管路上，沿进气方向处于所述流量检测组件的前端。

7.根据权利要求6所述的真空系统，其特征在于，还包括：

流量调节管路，所述流量调节管路的一端与所述进气管路连通，另一端与所述排气管路连通，用于调节所述进气管路的气体压力。

8.根据权利要求7所述的真空系统，其特征在于，所述流量调节管路包括：

第四气动阀，用于控制所述流量调节管路通断；所述第四气动阀位于所述流量调节管路靠近所述进气管路的一端，并处于所述压力控制器和所述第三气动阀之间；

流量调节阀，位于所述流量调节管路靠近所述排气管路一端，并处于所述第二控制阀和所述真空泵之间，用于调节所述流量调节管路的气体流量。

9.根据权利要求8所述的真空系统，其特征在于，所述流量调节阀为针阀。

10.一种机台，其特征在于，还包括：

真空腔室；

及权利要求1-9任一项所述的真空系统，所述真空系统的排气管路和进气管路分别与所述真空腔室连通。