一种机台供水循环系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种机台供水循环系统，包括：汇流阀供水端组件、汇流阀回水端组件、安装于机台顶部的冷却环、第一水管链路转接器及第二水管链路转接器；所述汇流阀供水端组件及所述汇流阀回水端组件均包括至少一个端口，每一个端口分别与所述机台的一个腔室相对应；其中：所述汇流阀供水端组件及所述汇流阀回水端组件均包括圆柱体型主体，所述端口设置于所述主体侧壁，且所述端口中部设置有电磁阀；所述主体顶端设有清洗水入水口、底端设有清洗水排水口；所述主体顶端还设有一搅拌口。本实用新型专利技术将汇流阀供水/回水端组件及冷却环漏水的风险降到最低，并使这两个部件可以得到定时的清洗，防止内部的水流发生堵塞，同时极大地简化了更换漏水部位的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体制造领域，涉及一种机台供水循环系统。
技术介绍
作为CVD-HDP (高密度等离子体化学气相沉积)制程的要求之一，CVD-HDP的机台的腔体(Chamber Body)温度需要控制在75°C。为了达到这一要求，由SMC加热提供的温度为75°C的水流通过SMC内部的汇流阀供水端组件被输出至腔室(chamber)，并循环于腔室内部。但是由于腔室上半部分的陶瓷穹顶(Dome)的温度在陶瓷穹顶加热器(Dome Heater)的控制下达到120°C左右，因此75°C的水流同时还循环于陶瓷穹顶上安装的黄铜材质的冷却环(Cooling Coil)内部，对陶瓷穹顶起到降温的作用。最后两路水流经汇总后通过SMC内汇流阀的回水端组件返回SMC。现有技术中，一个汇流阀供水端或回水端组件有4路接头，每路接头分别由一根水管连接至一个腔室。由供水端组件产生的75°C水流通过水管链路接头后被分为2路，分别进入腔体的75°C水管接头和冷却环，并经由内部循环后输出至另一个水管链路接头，经合并后返回至SMC汇流阀回水端组件并由其底部的管路排出组件外，以此周而复始地产生循环作用。但是在日常的生产实践过程中，SMC水流循环路径经常出现漏水的问题。当问题发生后，工程师停止整个机台的运行并排查漏水点，将系统内漏水的部件更换后再将机台交还制造部进行监测(monitor)，并直到监测完成后才能将机台重新运行。按照以往的经验，这样的过程需要耗费8到12个小时，严重影响了机台的产能利用率，影响了公司的经济效益。经过统计分析，发现75°C水管与腔体上的水管输入与输出的快速接头漏水的概率极小，发生漏水的问题主要集中在位于SMC机台内部的汇流阀供水端与回水端组件以及冷却环三个部件。整个75°C水流循环路径的水流的来源由SMC内的去离子水槽(DI Tank)内部的水流提供。该水流在SMC内部的加热器的作用下形成75°C的热水并进入汇流阀供水端组件。现有的汇流阀供水端组件有4个端口，分别对应机台的4个腔室(可有腔室未安装)。每个端口均装有电磁阀和电磁阀线圈，控制75°C水流是否从该路通过。经过检查与分析，工程师发现汇流阀供水组件发生漏水的原因主要是由于组件整体为立方体构造，内部经过长期的水流循环后容易产生水垢与各种杂质沉淀在该立方体内，导致PCW厂务端常温水经过加热器加热进入供水组件后无法顺畅地通过各路水管输出而从水管接头与汇流阀主体的接缝处发生泄漏。现有的汇流阀回水端组件的构成部分与供水组件大致相似，均由电磁阀及其线圈、75°C水管的快速接头组成。当75°C水流经过某个腔室的陶瓷穹顶上的冷却环和腔室两条支路的循环后由水管链路转换接头合并为一路后被输送至汇流阀回水组件相应的75°C水管内。现有的冷却环为一个黄铜材质的圆环形状。75°C水管输入/输出接头与圆环之间通过焊接的方式连接在一起，两个连接处都留有焊点。7个金属夹块同样被以焊接的方式均匀地固定在铜管上，焊接处留有相应的焊点。由于日常运行时铜管内始终循环着75°C水流，当进行日常的PM维护工作时，SMC需要停止水流循环，铜管内的温度也会由于停止水流循环而逐渐降低，当腔室结束PM养护工作重新运行时，铜管内的水流重新得以循环，铜管的温度又逐渐回升到正常的温度。在长期的运行与PM维护的过程中，冷却环上金属夹块与进水/出水接头和管身之间的焊接处很容易发生渗水。但是，更换冷却环的过程非常繁琐复杂。冷却环位于腔室上半部分陶瓷穹顶的外部，处于RPS、NF3气体管路与接地保护罩的下方。更换冷却环的过程涉及到先拆除上述三个部件，更换完毕冷却环后再将上述三个部件安装完成以及对腔室重新进行PM的工作。以两个设备工程师的工作效率估算，仅完成更换冷却环一个部件的整个过程，即拆除RPS、NF3气体管路、接地保护罩，更换冷却环，再安装此三个部件，腔室PM工作，制造部完成侦测工作共需要约10至12个小时，耗费了大量的人力资源和时间成本，严重影响了机台的产量，影响公司的产能。例如，在目前的工作过程中，当发现腔室上的冷却环发生漏水的现象时，我们需要将执行以下操作:(I)对腔室执行pump to base操作，并对腔室进行降温；(2)关闭SMC输出至该腔室的75°C水流的电磁阀，这样使陶瓷穹顶表面的温度降到适宜人力操作的程度，并且冷却环内部停止水流循环后温度也会逐步降低；(3)掀开腔室上半部分的黑色顶盖；(4)拆除RPS、NF3管路以及接地保护罩；(5)将冷却环从陶瓷穹顶上方套出，再将待安装的冷却环套在陶瓷穹顶上方，用螺丝固定在陶瓷穹顶的上表面；(6)陆续将接地保护罩、NF3气体管路以及RPS等部件安装在原先的位置；(7)将腔室打开，完成对腔室进行湿法清洗(Wet Clean)的清洗操作；(8)对腔室进行湿法清洗的操作完毕后陆续执行Pump to Base、将陶瓷穹顶加热器的温度升至120°C、测试腔室的漏率(标准值为1.2mT0rr/min及以下)等操作；(9)将chamber交还制造部进行Dummy MON-PM的监测过程，确保各项监测数据符合要求后进行虚拟运行(Dummy Run)；当发现SMC内部的供水端或回水端汇流阀发生漏水的现象时，需要进行以下操作:(I)将整个机台的所有腔室全部停止down机；(2)然后，对各腔室内用氩气或氧气气体进行净化(purge)操作后，将SMC输出至各个腔室的管路的电磁阀关闭，此时，各个腔室的陶瓷穹顶加热器会由120°C的设定值开始降低，直至室温；(3)排出SMC内部残留的PCW厂务端水和75°C水，并关闭SMC电源；(4)拆下漏水的整组汇流阀的供水端组件或回水端组件；(5)更换成新的相应组件；(6)开启SMC电源，确认其开始正常工作；(7)打开SMC通往各个腔室的管路的电磁阀，待75°C水流开始循环后确认汇流阀是否杜绝了漏水的现象；(8)将整个机台的已安装腔室交还制造部进行MON-PM的操作；(9)确认监测的各项数据达到要求后进行虚拟运行。因此，如何对现有机台供水循环系统进行改进，减少其漏水概率，并提升更换汇流阀供水/回水端组件及冷却环的方便程度，从而提高机台的产能利用率，提高CVD-HDP制程机台的总体产量，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种机台供水循环系统，用于解决现有技术中机台供水循环系统漏水概率高，更换部件时耗费大量人力资源和时间成本，严重影响了机台的产量及企业产能的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种机台供水循环系统，包括:汇流阀供水端组件；汇流阀回水端组件；安装于机台顶部的冷却环；第一水管链路转接器及第二水管链路转接器；所述汇流阀供水端组件及所述汇流阀回水端组件均包括至少一个端口，每一个端口分别与所述机台的一个腔室相对应；所述汇流阀供水端组件的一个端口与所述第一水管链路转接器之间通过水管连接，所述水管经过所述第一水管链路转接器分为两路，并经过所述第二水管链路转接器重新合并为一路，连接于所述汇流阀回水端组件的一个端口 ；其中，分为两路的水管中，一路水管分为两段分别连接于腔室入水口及腔室出水口，另一路水管分为两段分别连接于冷却环入水口及冷却环出水口；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机台供水循环系统，包括：汇流阀供水端组件；汇流阀回水端组件；安装于机台顶部的冷却环；第一水管链路转接器及第二水管链路转接器；所述汇流阀供水端组件及所述汇流阀回水端组件均包括至少一个端口，每一个端口分别与所述机台的一个腔室相对应；所述汇流阀供水端组件的一个端口与所述第一水管链路转接器之间通过水管连接，所述水管经过所述第一水管链路转接器分为两路，并经过所述第二水管链路转接器重新合并为一路，连接于所述汇流阀回水端组件的一个端口；其中，分为两路的水管中，一路水管分为两段分别连接于腔室入水口及腔室出水口，另一路水管分为两段分别连接于冷却环入水口及冷却环出水口；其特征在于：所述汇流阀供水端组件及所述汇流阀回水端组件均包括圆柱体型主体，所述端口设置于所述主体侧壁，且所述端口中部设置有电磁阀；所述主体顶端设有清洗水入水口、底端设有清洗水排水口，所述清洗水入水口及所述清洗水排水口中部均设有手动阀；所述主体顶端还设有一搅拌口，所述搅拌口顶部设有一盖体；所述汇流阀供水端组件的主体侧壁还设有一循环水入水口，所述循环水入水口中部设有一加热器；所述汇流阀回水端组件的主体侧壁还设有一循环水排出管路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章肖榕，苏立文，吴志君，邓义彬，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11