TWI807659B - 流體流動控制系統 - Google Patents

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萊恩 巴羅斯 菲利普
帕特里克 馬利根 格雷格
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美商艾克爾系統公司
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Abstract

流體流動控制系統在半導體製造上是必要的。在一個實施例中,揭露一系統包含:經配置而供應處理流體的複數個流體供應、用以控制流動的複數個設備、複數個安裝基板、流體耦接至該複數個安裝基板的真空歧管、流體耦接至該複數個安裝基板的出口歧管、流體耦接至該真空歧管的真空源、以及流體耦接至該出口歧管的處理腔。用以控制流動的該複數個設備具有放流埠以及出口。該複數個設備的該出口為流體耦接至該複數個安裝基板的相對應的出口埠。該複數個設備的該流放埠為流體耦接至該複數個安裝基板的相對應的真空埠。

Description

流體流動控制系統
〔相關申請案對照參考〕
本申請案主張在2021年3月3日提出申請的美國臨時申請案號63/155,861的優惠,其全部內容通過引用併入本文。
質量流動控制早已是使用在半導體晶片製造的關鍵技術之一。在半導體製造以及其他工業處理,用以控制質量流動的設備對於輸送已知流率的處理氣體及液體是重要的。這類的裝置在各種應用上,為用於量測以及精準地控制流體流動。在給定的製造工具中,可能會需求各種的液體以及氣體。因此,有效率的氣體以及液體的操控,對於現代的半導體製造設備而言是重要的。
隨著晶片製造技術的改善,在用以控制流動的設備上的需求也一併提升。半導體製造的處理越來越要求更高的性能、更大範圍的流動能力、更多的處理氣體以及液體、以及必要設備的更緊湊組裝。需要用於各種設備的氣體以及液體的改善操控,以在減少空間及降低成本之下提供增強的性能。
本技術是針對用以處理如半導體的產品的系統。在其他的實施例中,本技術是針對用以控制處理流體的系統。在另其他實施例中,本技術是針對用以傳輸處理流體的系統。在其他實施例,本技術是針對用以控制處理流體的流動的設備。本系統以及歧管構件可以使用在廣泛範圍的處理中,如半導體晶片製造、太陽能面板製造……等。
在一個實施中,本發明是一種用以處理產品的系統。該系統具有經配置而供應第一處理流體的第一流體供應以及經配置而供應第二處理流體的第二流體供應。該系統具有用以控制流動的第一設備,該第一設備具有入口、出口以及放流埠,該第一設備的該入口流體耦接至該第一流體供應。該系統具有用以控制流動的第二設備,該第二設備具有入口、出口以及放流埠,該第二設備的該入口流體耦接至該第二流體供應。該設備具有第一安裝基板以及第二安裝基板,第一安裝基板具有第一真空埠以及第一出口埠,用以控制流動的該第一設備附接至該第一安裝基板,以使用以控制流動的該第一設備的該放流埠流體耦接至該第一真空埠,以及用以控制流動的該第一設備的該出口流體耦接至該第一出口埠。該第二安裝基板具有第二真空埠以及第二出口埠,用以控制流動的該第二設備附接至該第二安裝基板,以使用以控制流動的該第二設備的該放流埠流體耦接至該第二真空埠,以及用以控制流動的該第二設備的該出口流體耦接至該第二出口埠。該系統具有流體耦接至該第一真空埠以及該第二真空埠的真空歧管、流體耦接至該第一出口埠以及該第二出口埠的出口歧管、流體耦接至該真空歧管的真空源、以及流體耦接至該出口歧管的處理腔。
在其他實施中,本發明是一種用以控制處理流體的系統。該系統具有用以控制流動的第一設備,該第一設備具有入口、出口以及放流埠,該第一 設備的該入口經配置而接收第一處理流體。該系統具有用以控制流動的第二設備,該第二設備具有入口、出口以及放流埠,該第二設備的該入口經配置而接收第二處理流體。該設備具有第一安裝基板以及第二安裝基板,第一安裝基板具有第一真空埠以及第一出口埠,用以控制流動的該第一設備附接至該第一安裝基板,以使用以控制流動的該第一設備的該放流埠流體耦接至該第一真空埠,以及用以控制流動的該第一設備的該出口流體耦接至該第一出口埠。該第二安裝基板具有第二真空埠以及第二出口埠,用以控制流動的該第二設備附接至該第二安裝基板,以使用以控制流動的該第二設備的該放流埠流體耦接至該第二真空埠,以及用以控制流動的該第二設備的該出口流體耦接至該第二出口埠。該系統具有流體耦接至該第一真空埠以及該第二真空埠的真空歧管,以及流體耦接至該第一出口埠以及該第二出口埠的出口歧管。
在另進一步的實施中,本發明是一種用以傳輸處理流體的系統。該系統具有複數個安裝基板,每一個該安裝基板具有真空埠以及出口埠。該系統具有真空歧管,流體耦接至該複數個安裝基板的該真空埠。該系統亦具有出口歧管,流體耦接至該複數個安裝基板的該出口埠。該真空歧管具有沿著第一縱軸而延伸的複數個主要通道、以及複數個進給通道,該複數個安裝基板的該真空埠經由該複數個進給通道流體耦接至該複數個主要通道。該出口歧管具有沿著第二縱軸而延伸的複數個主要通道,該第一縱軸以及該第二縱軸為平行。
在其他實施中,本發明是一種用以控制處理流體的流動的設備。該設備具有入口、出口、放流埠、自該入口至該出口而延伸的流動路徑、第一閥、限流器、第二閥、以及安裝部。第一閥可作動地耦接至該流動路徑且位在該入口與該出口之間,該第一閥經配置而控制該流動路徑中處理流體的流動。該限 流器具有流動阻抗,且可作動地耦接至該流動路徑且位在該入口與該出口之間。第二閥可作動地耦接至該流動路徑且位在該入口與該出口之間,該第二閥經配置而控制自該流動路徑至該放流埠的該處理流體的流動。該安裝部包含:該出口以及該放流埠。
在另其他實施中,本發明是一種製造產品的方法。該方法包括提供用以控制第一處理流體的流動的第一設備,用以控制流動的該第一設備具有安裝部。該方法更包括提供具有表面的第一安裝基板,該表面具有出口埠以及真空埠,該出口埠流體耦接至出口歧管,以及該真空埠流體耦接至真空歧管。用以控制流動的該第一設備的該安裝部固定於該第一安裝基板的該表面。該出口歧管流體耦接至處理腔,以及該真空歧管流體耦接至真空源。供應該第一處理流體至用以控制流動的該第一設備。使該第一處理流體流動通過用以控制流動的該第一設備。輸送該第一處理流體自用以控制流動的該第一設備至該第一安裝基板的該真空埠。釋放該第一處理流體通過該真空歧管至該真空源。輸送第一處理流體自用以控制流動的該第一設備至該第一安裝基板上的該出口埠。最後,執行在該處理腔內的產品的處理。
本技術的進一步的應用領域,由下文提供的詳細描述將變為明顯。應理解,實施方式以及具體範例雖然指示出較佳實施,但僅旨在用於說明之目的而並非用以限制技術範圍。
1000:處理系統
100:設備
101:質量流動控制器
102:流體供應
103:基座
104:入口
105:第一部
106:P1體積
107:第二部
108:整合式顆粒過濾器
109:P0體積
110:出口
1100:閥
111:P2體積
112:安裝部
113:閥蓋
114:表面
120:比例閥
1200:真空源
121:封閉元件
122:閥座
130:壓力傳感器
1300:處理腔
131:P0壓力傳感器
132:P2壓力傳感器
150:切斷閥
151:入口控制閥
160:限流器
180:放流閥
181:放流通道
181:封閉元件
182:閥座
190:放流埠
300:歧管系統
301:部
310:安裝基板
312:表面
314:螺栓
320:托架
322:安裝孔
324:沉頭孔
325:第一側
326:第二側
327:第三側
328:第四側
330:埠塊
332:第一槽
333:第二槽
334:第三槽
335:第四槽
340:第一部
341:出口埠
341:真空埠
342:上表面
343:第一端
344:第二端
345:第三側
346:第四側
350:第二部
351:真空埠
352:上表面
353:第一側
354:第二側
400:出口歧管
401:部
402:主要通道
500:真空歧管
501:部
502:主要通道
504:進給通道
506:T型配件
5101:部
本發明的揭露由實施方式以及附隨圖式將可更充分地理解,其中: 圖1為用以使用一個以上的用以控制流動的設備製造半導體裝置的系統的示意圖。
圖2為質量流動控制器的示意圖,該質量流動控制器為可使用於圖1的處理中的用以控制流動的設備之一。
圖3為可使用於圖1的系統的歧管系統以及複數個用以控制流動的設備的立體圖。
圖4為質量流動控制器以及部分的歧管系統的立體圖,該質量流動控制器為可使用於圖1的系統的用以控制流動的設備之一。
圖5為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的下立體圖。
圖6為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的左側視圖。
圖7為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的右側視圖。
圖8為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的前視圖。
圖9為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的後視圖。
圖10為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的上視圖。
圖11為圖4的質量流動控制器以及部分的歧管系統的下視圖。
圖12為圖8的質量流動控制器以及部分的歧管系統沿著XII-XII線的剖視圖。
圖13為圖3的歧管系統的立體圖。
圖14為圖3的歧管系統的上視圖。
圖15為圖3的歧管系統的安裝基板以及部分的真空歧管與出口歧管的立體圖。
圖16為圖15的安裝基板的下視立體圖。
圖17為圖15的安裝基板沿著XVII-XVII線的剖視圖。
圖18為圖15的安裝基板沿著XVIII-XVIII線的剖視圖。
圖19為圖15的安裝基板的托架的立體圖。
圖20為圖15的安裝基板的托架的上視圖。
圖21為圖15的安裝基板的托架的下視立體圖。
圖22為圖15的安裝基板的埠塊的第一部的立體圖。
圖23為圖15的安裝基板的埠塊的第一部的下視立體圖。
圖24為圖15的安裝基板的埠塊的第二部的立體圖。
圖25為圖15的安裝基板的埠塊的第二部的下視立體圖。
根據本發明的原理的說明性實施例的描述旨在與視為整體文字說明的部分的附隨圖式一起閱讀。在本發明揭露的實施例的說明中,任何方向或指向的引用只是旨在方便描述,而非旨在以任何方式限制本發明的範圍。相對術語,如「下的(lower)」、「上的(upper)」、「水平(horizontal)」、「垂直(vertical)」、「在……之上(above)」、「在……之下(below)」、「上(up)」、「下(down)」、「左(left)」、「右(right)」、「頂(top)」以及「底(bottom)」及其派生(例如:「水平地(horizontally)」、「向下地(downwardly)」、「向上地(upwardly)」等)應被解釋為如以下討論所描述或如圖所示的指向。這些相對術語僅是為描述方便,除非明確的指出,否則並非要求設備以特定的指向建構或操作。術語,如「附接(attached)」、「附加(affixed)」、「連接(connected)」、「耦接(coupled)」、「相互連接(interconnected)」 以及相似術語所指的是關係,其中除非另有明確說明,結構是透過中間結構以及可動的或剛性的附接或關係而直接地或間接地固定或附接至另一個結構。此外,本發明的特徵以及優勢藉由參照較佳實施例來說明。因此,本發明明確地不應受限於較佳實施例,這類的較佳實施例說明可能單獨地或以其他特徵組合存在的特徵的某些可能的非限制性組合;本發明的範圍由所附的申請專利範圍所界定。
本發明針對用以處理產品的系統,這些系統具有用以控制流體流動的設備。在某些實施例,該設備可如同質量流動控制器運作以輸送已知質量流動的氣體或液體至半導體或相似的處理。半導體製造是一項在控制流體流動上需要高性能的產業。隨著半導體製造技術的進步,客戶群已認知到對於在輸送流體流動的質量中具有更高準確性以及可重複性的流動控制設備的需求。另外,流動控制裝置已提升了複雜性,使用需要各種處理流體的輸送及移除的更精密的配置。本系統藉由使用標準化的歧管配置能夠快速組裝以及維修用以處理產品的系統。
圖1顯示範例的用以處理產品的處理系統1000的示意圖。該處理系統1000可使用流體耦接至處理腔1300的用以控制流動的複數個設備100。用以控制流動的複數個設備100被使用於供應一個以上不同的處理流體經由出口歧管400至該處理腔1300。產品,如半導體,可在該處理腔1300內被處理。閥1100隔離用以控制流動的設備100以及處理腔1300,使得用以控制流動的設備100能夠選擇地與該處理腔1300連接或隔離。該處理腔1300可含有一個以上的施加器以施加由用以控制流動的複數個設備100所輸送的處理流體,以能夠選擇性或擴散分配由用以控制流動的複數個設備100供應的流體。另外,該處理系統1000可進 一步包含藉由閥1100而與該處理腔1300隔離的真空源1200,使得處理流體能夠排放或便於用以控制流動的一個以上設備100的清洗,以使在同樣的用以控制流動的設備100內的處理流體之間能夠切換。每個用以控制流動的設備100可具有耦合至真空歧管500的單獨的放流埠,該真空歧管經由閥1100連接至真空源1200。可選擇地,用以控制流動的設備100可為質量流動控制器、流動分配器、或任何其他在處理系統中控制處理流體流動的裝置。再者,如果有需要,複數個閥1100可合併至用以控制流動的設備100中。在某些實施中,這樣的方式可消除在該處理系統1000中對於某些其他閥1100的需求。
可在該處理系統1000中執行的處理可包括:濕式清潔、光蝕刻、離子植入、乾蝕刻、原子層蝕刻、濕蝕刻、電漿灰化、快速熱退火、爐內退火、熱氧化、化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、分子束磊晶、雷射剝離、電化學沉積、化學機械平坦化、晶圓測試、或任何其他使用處理流體的受控體積的處理。
圖2所示為範例的質量流動控制器101的示意圖,質量流動控制器101為可使用於該處理系統1000的用以控制流動的設備100的一種。該質量流動控制器101具有流體耦接至入口104的處理流體的流體供應102。該入口104流體耦接至比例閥120,該比例閥120能夠改變流經過該比例閥120的處理流體的質量及體積。該比例閥120測量流至P1體積106的處理流體的質量流動。該比例閥120能夠提供該處理流體的比例控制,以使其無需完全地打開或關閉,而是可有中間狀態以允許處理流體的質量流率的控制。
該P1體積106流體耦接至該比例閥120,該P1體積106是在該比例閥120與限流器160之間的質量流動控制器101內的所有體積的總和。壓力傳感器 130流體耦接至該P1體積106而能夠量測在該P1體積106內的壓力。切斷閥150位在該限流器160與該比例閥120之間,且可被用來完全地停止該處理流體流出該P1體積106。可選擇地,限流器160在替代的配置中可位在該切斷閥150與該比例閥120之間。該限流器160流體耦接至該質量流動控制器101的出口110。在該處理系統中,該出口110流體耦接至閥1100或是直接至該處理腔1300。在本實施例中,該限流器160位在該切斷閥150與該出口110之間。在替代的實施例中,該切斷閥150位在該限流器160與該出口110之間。因此,該切斷閥150以及該限流器160的配置是可顛倒的。最後,放流閥180耦接至該P1體積106以及至放流埠190。該放流閥180可為比例閥、開/關閥、或適於控制流體流動的任何其他種類的閥。可選擇地,第二限流器可合併在該P1體積與該放流埠190之間。
第一切斷閥150的內部是閥座以及封閉元件。當該設備100輸送處理流體時,該第一切斷閥150處在開啟狀態,以使該閥座以及該封閉元件並未接觸。此允許該處理流體的流動,且對流體流動提供可忽略的限制。當該第一切斷閥150處在關閉狀態時,該封閉元件以及該閥座由彈簧施加偏壓而接觸,以停止處理流體經過該第一切斷閥150的流動。
該限流器160與該比例閥120結合使用,以測量該處理流體的流動。在大部分的實施例中,該限流器160對流體流動提供已知的限制。該第一特徵化的限流器160可被選擇為具有特定流動阻抗,以進行所需範圍的質量流率的給定的處理流體的輸送。相較於該限流器160的通道上游以及下游,該限流器160對於流動具有較大限制。
可選擇地,該質量流動控制器101包含:在該限流器160以及該切斷閥150下游的一個以上的P2壓力傳感器。該P2壓力傳感器被用於測量橫跨該限流 器160的壓力差。在某些實施例中,該限流器160下游的該P2壓力可自連接至該壓力腔的另一個設備100獲得,且讀數傳送至該質量流動控制器101。
可選擇地,溫度感測器可被用以進一步增加該質量流動控制器101的準確性。它們可安裝在靠近該P1體積106的該質量流動控制器101的基座。附加的溫度感測器可被用在各種位置,包括:鄰近該比例閥120、該壓力傳感器130、該切斷閥150以及該放流閥180。
轉到圖3,顯示用以控制流動的複數個設備100以及歧管系統300的立體圖。如所能見,六個設備100被提供在一列。在這個範例中,設備100中的每一個皆是質量流動控制器101,然而設備100中的每一個可以是不同的裝置。再者,並非每個質量流動控制器101都需要相同。某些可支持不同的流體、不同的流動能力範圍、或實施所需求的處理所須的任何其他改變。如所能見,該質量流動控制器101安裝在該歧管系統300。
圖4至12所示為更詳細的單一個質量流動控制器101,以及歧管系統300的部301。該部301提供必須的附接特徵以安裝該質量流動控制器101或其他設備100在標準化配置中。該歧管系統能夠使真空歧管以及出口歧管以最小的複雜度連接,如以下更詳細的說明。
轉到圖12,所示為質量流動控制器101以及該歧管系統300的部301的剖視圖。該質量流動控制器101包含:由第一部105以及第二部107形成的基座103。在某些實施例中,該基座103是單一且整塊的,而在其他例子中,該基座103可由二個以上的部所形成。該基座103包含:入口104以及出口110,流動路徑自該入口104而延伸至該出口110。該入口104流體耦接至流體供應102,如上所述。處理流體沿著該流動路徑自該入口104流向該出口110,該入口104被稱為 上游,以及該出口110被稱為下游,因為這是在該質量流動控制器的運作期間的常規的流體流動方向。該入口104以及該出口110皆位在M-M平面上,M-M平面通過該質量流動控制器101的中心而延伸,如圖4至11所示。該基座103更包含:封閉通道的閥蓋113。該閥蓋113被用來便於該基座103的製造以及協助該質量流動控制器101的組裝。
該入口104流體耦接至入口控制閥151,該入口控制閥151用於控制流體的流動進入該質量流動控制器101。該入口控制閥151的主要功能為在維修、保養、校正等提供該質量流動控制器101的保證切斷。該入口控制閥151可手動地或自動地操作。在某些實施例,該入口控制閥151可省略。
在該入口控制閥151的下游,整合式顆粒過濾器108組裝在該基座103的該第一部105。可選擇地,該整合式顆粒過濾器108可省略。替代地,它可位在該入口控制閥151的上游或該流動路徑的其他地方。在另其他的實施例,該整合式顆粒過濾器108可省略。流體流動經過P0壓力傳感器131,其流體耦接至位在該入口控制閥151以及比例閥120之間的P0體積109。該P0體積109包含:在該入口控制閥151與該比例控制閥的閥座122之間的該流動路徑的所有體積。
該比例閥120包含:該閥座122以及封閉元件121。該比例閥經配置而自閉合狀態轉變至開啟狀態以及該開啟與閉合狀態之間的任何中間位置。這允許可變體積的氣體或液體通過該比例閥120。該比例閥120的下游為切斷閥150以及特徵化的限流器160。如上所述,該切斷閥150可在該特徵化的限流器160的上游或下游。在這個實施例中,在該比例閥120與該特徵化的限流器160之間的該體積被稱為P1體積106。該P1體積106包含:在該比例閥120的該閥座122與該特徵化的限流器160之間的該流動路徑的所有體積。
放流閥180以及P1壓力傳感器130流體耦接至該比例閥120與該特徵化的限流器160之間的該P1體積106。該放流閥180包含:封閉元件181以及閥座182。該P1壓力傳感器130測量在該P1體積106的該流體的壓力。該放流閥180經配置而自該P1體積106排放流體至放流埠190。該放流埠190必須連接至真空歧管以處置處理流體。該真空歧管更詳細討論如下。
該特徵化的限流器160位在該切斷閥150的下游以及該出口110的上游,如上所述。該特徵化的限流器160經配置以使其對流體流動提供限制,以提供在該P1體積106與P2體積111之間的壓力差。該P2體積111包含:在該特徵化的限流器160與該出口110之間的該流動路徑的體積。該P2體積111流體耦接至P2壓力傳感器132,該P2壓力傳感器132測量在該P2體積111的該流體的壓力。對於該特徵化的限流器160的流體流動的限制也可稱為流動阻抗,該流動阻抗足夠地高,以使橫跨該特徵化的限流器160的壓力降能夠使用P1壓力傳感器130以及P2壓力傳感器132來量測。
在某些實施例中,該特徵化的限流器160可以是該切斷閥150的上游。在某些實施例中,該特徵化的限流器160可以至少部分地位在該切斷閥150內。在另其他實施例,該切斷閥150可以省略。在特定的實施例,該P1壓力傳感器130以及該P2壓力傳感器132也可以省略。在另其他實施例,一個以上的該P0壓力傳感器131、該P1壓力傳感器130、該P2壓力傳感器132可為不同的壓力感測器,且可流體耦接至該P0體積109、該P1體積106及該P2體積111中多於一個,以允許在該P0體積109、該P1體積106及該P2體積111之間的不同的壓力測量。
回到該放流閥180以及該放流埠190,可以見到該放流閥180控制通過將該放流閥180連接至該放流埠190的放流通道181的流動。這個放流通道181 可以取任何需要的路徑到達安裝部112。該安裝部112形成該基座103的部分且具有包含有該放流埠190以及該出口110的表面114。在較佳的實施例中,該安裝部112的該表面114是平坦的。該安裝部112使該質量流動控制器101能夠連接至該歧管系統300的該部301。
該歧管系統300的部301包含:該真空歧管500的部501以及該出口歧管400的部401。該歧管系統300的部301更包含:安裝基板310。該安裝基板310提供機械連接予該質量流動控制器101的該安裝部112。該安裝基板310提供結構強度與剛度至該質量流動控制器101且確保在兩個構件之間的強健的流體連接。該質量流動控制器101的該安裝部112經配置而接合該安裝基板310以流體耦接該出口110以及該放流埠190至該真空歧管500以及該出口歧管400。該安裝部112的該表面114可合併需要的特徵以確保該放流埠190以及該出口110可被充分地密封,以確保在該安裝部112與該安裝基板310之間的液密及/或氣密連接。這些特徵可包括凹槽,或必須提供用以密封特徵的空間、密封或提供流體密封連接的其他構件的任何其他特徵。
轉到圖13以及14,更詳細顯示該歧管系統300。該歧管系統300包含:複數個部301,每一個部301為實質地相同。該複數個部301的每一個包含:該出口歧管400的部401以及該真空歧管500的部501。如所能見,該出口歧管400的部401集體地形成該出口歧管400,以及該真空歧管500的該部501集體地形成該真空歧管500。每一個部301包含:安裝基板310。
該真空歧管500沿著縱軸A-A延伸,該縱軸A-A與複數個主要通道502為同軸。該縱軸A-A垂直於該平面M-M而延伸,其延伸通過該質量流動控制器101的該入口104以及該出口110。可選擇地,該歧管系統300的該複數個部301 中的第一個可不包含主要通道502,以使其可被密封且可終止該真空歧管500。該複數個部301中的第一個也可包含:耦接至另一個管系統的主要通道502,或如上所述可耦接至該真空源1200。該複數個部301中的最後一個包含:流體耦接至該真空源1200的主要通道502,以確保該真空歧管500是處在真空狀態下。
該主要通道502經由複數個T型配件506耦接至複數個進給通道504。該進給通道504沿著縱軸C-C延伸,該縱軸C-C為垂直於該縱軸A-A。該縱軸C-C平行於該平面M-M而延伸,其通過該質量流動控制器101的該入口104以及該出口110延伸。該進給通道504耦接至該安裝基板310,且允許該安裝基板310流體連接至該複數個主要通道502。因此,流體自該複數個設備100的該放流埠190流動通過該安裝基板310、通過該進給通道504至該主要通道502,接著到真空源。該主要通道502以及該進給通道504可為管接頭、管段、或輸送流體的其他管狀元件。它們可經由任何已知的方式耦接至安裝基板310以及T型配件506,所述已知的方式包括:螺接(threading)、焊接(welding)、軟焊(soldering)、滑動配合(slip fit)、壓縮配合(compression fits)、安裝凸緣(mounting flanges)、整塊結構(monolithic construction),諸如此類。雖然該主要通道502顯示為二個部件,但每一個主要通道502可整體地形成,以使其在相鄰的T型配件506之間延伸。在某些實施例中,該進給通道504可不垂直於該縱軸A-A而延伸,且可在90度以外的角度相對於該縱軸A-A傾斜。
該出口歧管400沿著縱軸B-B而延伸,該縱軸B-B為平行於該縱軸A-A且與該縱軸A-A間隔。該縱軸B-B垂直於該平面M-M而延伸,其通過該質量流動控制器101的該入口104以及該出口110延伸。該出口歧管400包含:連接該安裝基板310的複數個主要通道402。它們可經由任何已知的方式附接至該安裝 基板,所述已知的方式包括:螺接(threading)、焊接(welding)、軟焊(soldering)、滑動配合(slip fit)、壓縮配合(compression fits)、安裝凸緣(mounting flanges)、整塊結構(monolithic construction),諸如此類。雖然該主要通道402顯示為二個部件,但每一個主要通道402可整體地形成,以使其在相鄰的安裝基板310之間延伸。在某些實施例中,該縱軸B-B可不垂直於該縱軸A-A而延伸,且可相對於該縱軸A-A傾斜。
轉到圖15至18,更詳細描述該歧管系統300的部301。於圖15至18顯示單一個部301,但其他的部301為實質地相同。如所能見,單一個部301包含:該出口歧管400的該部401以及該真空歧管的該部5101。該部301也包含:該安裝基板310。該安裝基板310包含:托架320以及埠塊330。該埠塊330包含:第一部340以及第二部350。該第一部340包含:出口埠341,而該第二部350包含:真空埠351。在某些實施例中,該埠塊330形成單一個整塊構件,而該第一部340以及該第二部350為單一個構件的部分。在其他實施例中,如其所示,該埠塊330形成,以使該第一部340以及該第二部350為單獨的構件。
該安裝基板310更包含:表面312,該表面312實質地平坦。該托架320以及該埠塊330的各形成該表面312的部分,以允許該質量流動控制器101的安裝部112密封該表面312。該出口埠341以及該真空埠351形成在該表面312中。四個安裝孔322被提供在該托架320,以允許諸如該質量流動控制器101的用以控制流動的設備100的附接。二個螺栓314被提供用以附接該安裝基板310至諸如工作台(bench)、架構(frame)或在安裝系統的工廠內的其他結構的另一個物件。這些螺栓314可以沉頭通孔的方式安裝,所述通孔通過該托架320而延伸。可替代地,任何其他已知的附接技術可被使用。
轉到圖17,顯示沿著圖15的XVII-XVII線的剖視圖。在圖17中,該部301為顯示切過該出口歧管100以及該安裝基板310的相關部分。如所能見,該出口歧管400沿著該軸B-B而延伸。該托架320支持該出口歧管400以及該埠塊320,而該埠塊330的該第一部340是可見的。自該埠塊330的該第一部340的該出口埠341至該出口歧管400的該主要通道402的該流體流動路徑,在這個圖中顯示的最好。
圖18顯示沿著圖15的XVIII-XVIII線的剖視圖。在圖18中,該部301顯示通過該埠塊330的該第一部340以及該第二部350的剖面。如所能見,該第二部350的該真空埠351流體耦接至該真空歧管500的進給通道504中的一個。來自該真空埠351的流體進入該第二部350,直角轉向然後繼續沿著該進給通道504行進直到抵達該T型配件506。該第一部340的該出口埠341也顯示,該流體在直角轉向直到抵達該出口歧管400。該托架320支持該埠塊330,以使該表面312實質地平坦,確保該質量流動控制器101與該安裝基板110的有效密封。
轉到圖19至21,更詳細顯示該托架320。該托架320如前所述具有安裝孔322,其為用於附接用以控制流動的設備100。沉頭孔324被用來附接該托架320至基板,諸如架構(frame)、平台(table)或其他構件,以對該安裝基板310以及該設備100提供機械支撐。該托架320也具有第一側325、第二側326、第三側327以及第四側328。該第一側325以及該第二側326是彼此相對,以及該第三側327以及該第四側328是彼此相對。第一槽332自該第一側325朝向該第二側326延伸通過該托架320。第二槽333自該第二側326朝向該第一側325延伸通過該托架320。整體而言,該第一槽332以及該第二槽333自該第一側325延伸至該第二側326。
第三槽334自該第三側327朝向該第四側328延伸通過該托架320。第四槽335自該第四側328朝向該第三側327延伸通過該托架320。整體而言,該第三槽334以及該第四槽335自該第三側327延伸至該第四側328。該第一側325以及該第二側326為垂直於該第三側327以及該第四側328。該第一槽332以及該第二槽333承接該主要通道402,而該第三槽334承接該進給通道504。該第四槽335未被佔用。因此,該出口歧管400延伸通過該第一槽332以及該第二槽333,以及該真空歧管500延伸通過該第三槽334以及該第四槽335中的一個。提供該第四槽335以在歧管配置允許有較大的彈性。該真空歧管500被認為是可延伸通過該第四槽335而非該第三槽334。第三埠也被認為是可加入該埠塊330以使三個歧管能夠連接,以允許不同的處理腔由同樣的設備服務,或將複數個真空歧管提供給不同的流體或不同的用途。
一般地,該第一槽332以及該第二槽333寬於該第三槽334以及該第四槽335。一般地,該第一槽332以及該第二槽333垂直於該第三槽334以及該第四槽335。然而,該第一槽332、該第二槽333、該第三槽334以及該第四槽335可以具有相同的寬度,或者該第一槽332以及該第二槽333可以窄於該第三槽334以及該第四槽335。該第一槽332、該第二槽333、該第三槽334以及該第四槽335也不需要彼此相互平行或垂直,且可設置在不同角度以容納在直角以外角度傾斜的歧管通道。
圖22以及圖23顯示該埠塊330的第二部350與該真空歧管500的部501。該第二部的該真空埠351位在上表面352上,其可明確地見於圖22。該進給通道504、T型配件506以及該主要通道502可見自該第二部350延伸。該第二部350經配置而適配於該第三槽334內,且具有大約等於如自第一側353至第二側354所 測量的該第三槽334寬度的寬度。該第二部350具有實質地相等於該三槽334深度的高度。
圖24以及圖25顯示該埠塊330的該第一部340與該出口歧管400的該部401。該真空埠341位在上表面342,其可最佳見於圖24。該主要通道402可見自該第一端343以及該第二端344延伸。該第一部340具有大約等於該第一槽332以及該第二槽334寬度的寬度,該寬度為自該第三側345至該第四側346測量。該第一部340具有實質地等同於該第一槽332以及該第二槽333深度的高度。
使用如上所述的該系統的方法現在將更詳細的描述。在較佳實施例中,前述的該系統被用於執行製造諸如半導體裝置的產品的方法。在這個方法中,提供有用以控制流動的設備100,該設備100包含:安裝部112。也提供有安裝基板312,該安裝基板具有表面312,其具有形成在其中的出口埠341以及真空埠351。該出口埠341流體耦接至出口歧管400,以及該真空埠351流體耦接至真空歧管500。該出口歧管400流體耦接至處理腔1300,以及該真空歧管500流體耦接至真空源1200。
處理流體被供應至該設備100,該處理流體流動通過該設備100且被輸送至放流埠190。該處理流體接著自該放流埠190流動至該真空埠351,因為該設備100的該安裝部112安裝至該安裝基板312,使得該真空埠351為流體聯通於該放流埠190。相似地,該出口埠341流體聯通於該設備100的該出口110。處理流體自該真空埠351流動至該真空歧管500且到該真空源1200。相似地,該處理流體流動通過該設備100且輸送至該出口110。繼而,該處理流體自該出口110流動通過該安裝基板的該出口埠341,且到該出口歧管400。處理流體接著流動至該處理腔1300。該處理流體被用來執行在該處理腔內產品的處理。在某些實施 例中,被處理的該產品是半導體裝置,或由於在該方法中所執行的處理而被製造成半導體裝置。
在某些實施例中,使該處理流體在流經過該出口埠341之前,流動通過該真空埠351。在其他實施例中,該處理流體流動同時通過該真空埠351以及該出口埠341。在另其他實施例中,該處理流體在流動通過該真空埠351之前,流動通過該出口埠341。在另進一步實施例,可使用複數個設備100以及安裝基板312。在這些實施例中,可使用複數個處理流體,或者同樣的處理流體可被使用於超過一個的設備100。在這些實施例,使用複數個設備100,超過一個的設備100可同時是活動的。在某些實施例,超過一個處理流體可以同時地流動通過相對應的真空埠351以及出口埠341。
雖然本發明已經針對包括目前實施發明的較佳模式的具體範例進行描述,但是本領域技術人員應理解以上所描述的系統及技術有多種變化和排列。應當理解,其他實施例可被使用,以及在不脫離本發明的範圍的情況下,結構與功能性修改可被施行。因此,本發明的精神及範圍應當被廣泛地解釋為如所附的申請專利範圍所述。
100:設備
101:質量流動控制器
300:歧管系統

Claims (15)

  1. 一種流體流動控制系統,該流體流動控制系統包含:第一流體供應,經配置而供應第一處理流體;第二流體供應,經配置而供應第二處理流體;第一設備,該第一設備具有入口、出口以及放流埠,該第一設備的該入口流體耦接至該第一流體供應;第二設備,該第二設備具有入口、出口以及放流埠,該第二設備的該入口流體耦接至該第二流體供應;第一安裝基板,包含:第一真空埠以及第一出口埠,該第一設備附接至該第一安裝基板,以使該第一設備的該放流埠流體耦接至該第一真空埠,以及該第一設備的該出口流體耦接至該第一出口埠;第二安裝基板,包含:第二真空埠以及第二出口埠,該第二設備附接至該第二安裝基板,以使該第二設備的該放流埠流體耦接至該第二真空埠,以及該第二設備的該出口流體耦接至該第二出口埠;真空歧管,流體耦接至該第一真空埠以及該第二真空埠;出口歧管,流體耦接至該第一出口埠以及該第二出口埠;真空源,流體耦接至該真空歧管;以及處理腔,流體耦接至該出口歧管。
  2. 如請求項1所述的流體流動控制系統,其中該真空歧管包含:沿著第一縱軸而延伸的複數個主要通道、以及複數個進給通道,該第一安裝基板的該第一真空埠以及該第二安裝基板的該第二真空埠經由該複數個進給通道而流體耦接至該複數個主要通道,以及其中該出口歧管包含:沿著第二縱軸而延 伸的複數個主要通道,該第一縱軸以及該第二縱軸為平行,且該複數個進給通道為一對一的對應於該第一設備以及該第二設備,其中對應於該第一設備的該進給通道為第一進給通道,以及對應於該第二設備的該進給通道為第二進給通道。
  3. 如請求項2所述的流體流動控制系統,其中該複數個進給通道垂直於該第一縱軸而延伸。
  4. 如請求項2所述的流體流動控制系統,其中該第一設備的該入口以及該出口共平面於第一平面,該第二縱軸貫穿該第一平面。
  5. 如請求項4所述的流體流動控制系統,其中該第一平面相交於該複數個進給通道中的該第一進給通道。
  6. 如請求項4所述的流體流動控制系統,其中該第二設備的該入口以及該出口共平面於第二平面,該第二縱軸貫穿該第二平面,以及其中該第二平面相交於該複數個進給通道中的該第二進給通道。
  7. 如請求項1所述的流體流動控制系統,其中該第一安裝基板以及該第二安裝基板的每一個皆包含:托架以及埠塊,其中每一個該托架包含:第一槽、第二槽、第三槽以及第四槽,該第一槽以及該第二槽自第一側至相對的第二側而延伸通過該托架,以及該第三槽以及該第四槽自第三側至相對的第四側而延伸通過該托架,該第一側垂直於該第三側且該第二側垂直於該第四側,以及其中該出口歧管延伸通過該第一槽以及該第二槽,以及該真空歧管延伸通過該第三槽或該第四槽,其中該第一安裝基板的該埠塊包含:該第一真空埠以及該第一出口埠,以及其中該第二安裝基板的該埠塊包含:該第二真空埠以及該第二出口埠。
  8. 如請求項1所述的流體流動控制系統,其中該出口歧管包含:複數個主要通道,該複數個主要通道的每一個皆沿著縱軸而延伸,該縱軸的方向平行於該複數個主要通道的排列方向。
  9. 一種流體流動控制系統,該流體流動控制系統包含:第一設備,該第一設備具有入口、出口以及放流埠,該第一設備的該入口經配置而接收第一處理流體;第二設備,該第二設備具有入口、出口以及放流埠,該第二設備的該入口經配置而接收第二處理流體;第一安裝基板,包含:第一真空埠以及第一出口埠,該第一設備附接至該第一安裝基板,以使該第一設備的該放流埠流體耦接至該第一真空埠,以及該第一設備的該出口流體耦接至該第一出口埠;第二安裝基板,包含:第二真空埠以及第二出口埠,該第二設備附接至該第二安裝基板,以使該第二設備的該放流埠流體耦接至該第二真空埠,以及該第二設備的該出口流體耦接至該第二出口埠;真空歧管,流體耦接至該第一真空埠以及該第二真空埠;以及出口歧管,流體耦接至該第一出口埠以及該第二出口埠。
  10. 如請求項9所述的流體流動控制系統,其中該真空歧管包含:沿著第一縱軸而延伸的複數個主要通道、以及複數個進給通道,該第一安裝基板的該第一真空埠以及該第二安裝基板的該第二真空埠經由該複數個進給通道而流體耦接至該複數個主要通道,以及其中該出口歧管包含:沿著第二縱軸而延伸的複數個主要通道,該第一縱軸以及該第二縱軸為平行,以及其中該複數個進給通道垂直於該第一縱軸而延伸。
  11. 如請求項9所述的流體流動控制系統,其中該第一安裝基板以及該第二安裝基板的每一個皆包含:托架以及埠塊,其中每一個該托架包含:第一槽、第二槽、第三槽以及第四槽,該第一槽以及該第二槽自第一側至相對的第二側而延伸通過該托架,以及該第三槽以及該第四槽自第三側至相對的第四側而延伸通過該托架,該第一側垂直於該第三側以及該第二側垂直於該第四側,以及其中該出口歧管延伸通過該第一槽以及該第二槽,以及該真空歧管延伸通過該第三槽或該第四槽,其中該第一安裝基板的該埠塊包含:該第一真空埠以及該第一出口埠,以及其中該第二安裝基板的該埠塊包含:該第二真空埠以及該第二出口埠。
  12. 如請求項9所述的流體流動控制系統,其中該歧管包含:複數個主要通道,連接該複數個安裝基板中相鄰的該安裝基板,該複數個主要通道的每一個皆沿著縱軸而延伸,該縱軸的方向平行於該複數個主要通道的排列方向。
  13. 一種流體流動控制系統,該流體流動控制系統包含:複數個安裝基板,每一個該安裝基板包含:真空埠以及出口埠;真空歧管,流體耦接至該複數個安裝基板的該真空埠;以及出口歧管,流體耦接至該複數個安裝基板的該出口埠;其中該真空歧管包含:沿著第一縱軸而延伸的複數個主要通道、以及複數個進給通道,該複數個安裝基板的該真空埠經由該複數個進給通道流體耦接至該複數個主要通道;以及其中該出口歧管包含:沿著第二縱軸而延伸的複數個主要通道,該第一縱軸以及該第二縱軸為平行。
  14. 如請求項13所述的流體流動控制系統,其中該複數個進給通道垂直於該第一縱軸而延伸。
  15. 如請求項13所述的流體流動控制系統,其中該複數個安裝基板的每一個皆包含:托架以及埠塊,其中該托架包含:第一槽、第二槽、第三槽以及第四槽,該第一槽以及該第二槽自第一側至相對的第二側而延伸通過該托架,以及該第三槽以及該第四槽自第三側至相對的第四側而延伸通過該托架,該第一側垂直於該第三側以及該第二側垂直於該第四側,以及其中該出口歧管延伸通過該第一槽以及該第二槽,以及該真空歧管延伸通過該第三槽或該第四槽,其中該第一安裝基板的該埠塊包含:該第一真空埠以及該第一出口埠,以及其中該第二安裝基板的該埠塊包含:該第二真空埠以及該第二出口埠。
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