控制晶圆进出大气真空转换腔室方法及大气真空转换腔室技术

本发明专利技术公开一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法及大气真空转换腔室，前者包括：S1：判断第一和第二大气真空转换腔室的第一位置第二位置是否都有晶圆，是则执行S2，否则执行S3至S4；S2：同时对第一和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；S3：同时对第一和第二大气真空转换腔室进行充气操作；S4：判断第一位置是否有晶圆，是则往第二位置放入晶圆，否则往第一位置放入晶圆，操作完成后返回S1。本发明专利技术的方法可同时对第一和第二大气真空转换腔室进行抽真空和充气操作，并且在第一位置和第二位置上均有晶圆时进行抽真空操作，即一次抽真空操作可实现至少两片晶圆进入工艺腔室，从而避免了大气真空转换腔室排队抽真空，提高了晶圆的传输效率。

The method of controlling the vacuum transfer chamber of the atmosphere and the atmosphere vacuum conversion chamber

The invention discloses a method for controlling wafer import and conversion method and atmospheric atmospheric vacuum chamber vacuum conversion chamber, the former includes: S1: to determine whether the first position of the second positions of the first and second atmospheric vacuum chamber has a wafer transfer, is executing S2, otherwise the implementation of S3 to S4; S2: the first and second atmospheric vacuum chamber conversion the operation of vacuum pumping; S3: at the same time on the first and second atmospheric vacuum charging conversion chamber; S4: judging whether the first position is wafer, to second position to the first position in the wafer, otherwise put into operation after the completion of the wafer, return to S1. The method of the invention can simultaneously on the first and second atmospheric vacuum chamber for vacuum pumping and gas conversion operation, and has the wafer in a first position and a second position when operating in vacuum, a vacuum pumping operation can achieve at least two wafers into the process chamber, thus avoiding the atmospheric vacuum chamber of vacuum line conversion to improve the transmission efficiency of the wafer.

【技术实现步骤摘要】
控制晶圆进出大气真空转换腔室方法及大气真空转换腔室
本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地，涉及一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，以及一种大气真空转换腔室。
技术介绍
半导体制程一般都需要在高真空环境下进行，大气真空转换腔室(LoadLock腔室)主要用于实现大气和真空的隔离。大气真空转换腔室包括大气隔离阀、真空隔离阀、抽气阀、充气阀以及腔室本体，腔室本体内设有用于升降晶圆的升降机构，大气隔离阀可将腔室本体与大气环境隔离开来，真空隔离阀可将腔室本体与真空环境隔离开来；大气隔离阀打开时晶圆才可在大气真空转换腔室和大气环境之间移动，真空隔离阀打开时晶圆才可在大气真空转换腔室和工艺腔室之间移动；通过例如是干泵的抽真空设备经由抽气阀对腔室本体进行抽真空操作，打开充气阀时腔室本体进行充气操作。大气真空转换腔室的使用过程如下：晶圆在一个大气压力(通常为760Torr)环境条件下传输至大气真空转换腔室，然后大气真空转换腔室与大气隔离并进行抽真空操作，上述抽真空操作是指对大气真空转换腔室抽真空使得大气真空转换腔室内的压力降至1×10-3到1×10-6Torr，接着大气真空转换腔室与真空环境下的工艺腔室连通，晶圆传输到工艺腔室中，执行工艺处理；晶圆工艺处理完成后，由工艺腔室传输回大气真空转换腔室中，然后大气真空转换腔室与工艺腔室隔离并进行充气操作，使得大气真空转换腔室内压力达到一个大气压力(通常为760Torr)，接着大气真空转换腔室与大气环境连通，晶圆传输到大气环境下。在现有的半导体制备过程中，一个抽真空设备为多个大气真空转换腔室提供抽真空服务，但是同一时间只有一个大气真空转换腔室可进行抽真空操作，即多个大气真空转换腔室彼此独立、抽真空设备共享，这将导致大气真空转换腔室排队抽真空的问题。由于大气真空转换腔室执行一次抽真空操作或充气操作的时间一般在30s左右，每片晶圆进出大气真空转换腔室的过程中至少需要在大气真空转换腔室中耗时1min左右，大气真空转换腔室排队抽真空将导致晶圆在大气真空转换腔室内的耗时过长，晶圆在大气真空转换腔室内的时间占比可能会达到甚至超过半导体制备时长的50％，严重降低了半导体制备产能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，以避免大气真空转换腔室排队抽真空的问题，提高晶圆的传输效率。根据本专利技术的第一方面，提供了一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，包括：步骤S1：判断第一大气真空转换腔室的第一位置和第二大气真空转换腔室的第二位置是否都有晶圆，是则执行步骤S2，否则执行步骤S3至步骤S4，其中第一位置和第二位置用于放置分别进入第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室并且等待进入相应工艺腔室的晶圆；步骤S2：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；步骤S3：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤S4：判断第一大气真空转换腔室的第一位置是否有晶圆，是则往第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆，否则往第一大气真空转换腔室的第一位置放入晶圆，操作完成后返回步骤S1。可选地，所述步骤S2包括：步骤S2-1：打开抽气阀，同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作，关闭抽气阀；步骤S2-2：打开第一大气真空转换腔室的真空隔离阀和第二大气真空转换腔室的真空隔离阀；步骤S2-3：将第一位置上的晶圆和第二位置上的晶圆移入工艺腔室；步骤S2-4：判断是否有晶圆要离开工艺腔室，是则将工艺腔室内的晶圆移入第一大气真空转换腔室的第三位置和/或第二大气真空转换腔室的第四位置；步骤S2-5：关闭第一大气真空转换腔室的真空隔离阀和第二大气真空转换腔室的真空隔离阀。可选地，所述步骤S3包括：步骤S3-1：判断第一大气真空转换腔室的第三位置或第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时下降；步骤S3-2：打开充气阀，同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作，关闭充气阀；步骤S3-3：控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时上升。可选地，所述步骤S4包括：步骤S4-1：判断第一大气真空转换腔室的第一位置是否有晶圆，是则执行步骤S4-2至步骤S4-5，否则执行步骤S4-6至步骤S4-9；步骤S4-2：打开第二大气真空转换腔室的大气隔离阀；步骤S4-3：往第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆；步骤S4-4：判断第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则将第四位置上的晶圆拿出；步骤S4-5：关闭第二大气真空转换腔室的大气隔离阀，返回步骤S1；步骤S4-6：打开第一大气真空转换腔室的大气隔离阀；步骤S4-7：往第一大气真空转换腔室的第一位置放入晶圆；步骤S4-8：判断第一大气真空转换腔室的第三位置是否有晶圆，是则将第三位置上的晶圆拿出；步骤S4-9：关闭第一大气真空转换腔室的大气隔离阀，返回步骤S1。可选地，所述方法还包括：步骤S01：判断是否有晶圆待进入工艺腔室，是则执行步骤S1，否则执行步骤S5；步骤S5：判断第一大气真空转换腔室的第三位置和/或第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则执行步骤S6；步骤S6：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤S7：将第三位置和/或第四位置上的晶圆拿出。本专利技术的另一目的是提供一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，以避免大气真空转换腔室排队抽真空的问题，提高晶圆的传输效率。根据本专利技术的第二方面，提供了一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，包括：步骤P1：判断第一大气真空转换腔室的第三位置和第二大气真空转换腔室的第四位置是否都有晶圆，是则执行步骤P2，否则执行步骤P3至步骤P4；步骤P2：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤P3：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；步骤P4：判断第一大气真空转换腔室的第三位置是否有晶圆，是则将工艺腔室内的晶圆移入第二大气真空转换腔室的第四位置，否则将工艺腔室内的晶圆移入第一大气真空转换腔室的第三位置，操作完成后返回步骤P1。可选地，所述步骤P2包括：步骤P2-1：控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时下降；步骤P2-2：打开充气阀，同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作，关闭充气阀；步骤P2-3：控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时上升；步骤P2-4：打开第一大气真空转换腔室的大气隔离阀和第二大气真空转换腔室的大气隔离阀；步骤P2-5：将第三位置上的晶圆和第四位置上的晶圆拿出；步骤P2-6：判断是否有晶圆要进入工艺腔室，是则往第一大气真空转换腔室的第一位置和/或第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆，其中第一位置和第二位置用于放置分别进入第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室并且等待进入相应工艺腔室的晶圆；步骤P2-7：关闭第一大气真空转换腔室的大气隔离阀和第二大气真空转换腔室的大气隔离阀。可选地，所述步骤P3包括：步骤P3-1：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，其特征在于，包括：步骤S1：判断第一大气真空转换腔室的第一位置和第二大气真空转换腔室的第二位置是否都有晶圆，是则执行步骤S2，否则执行步骤S3至步骤S4，其中第一位置和第二位置用于放置分别进入第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室并且等待进入相应工艺腔室的晶圆；步骤S2：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；步骤S3：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤S4：判断第一大气真空转换腔室的第一位置是否有晶圆，是则往第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆，否则往第一大气真空转换腔室的第一位置放入晶圆，操作完成后返回步骤S1。

【技术特征摘要】
1.一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，其特征在于，包括：步骤S1：判断第一大气真空转换腔室的第一位置和第二大气真空转换腔室的第二位置是否都有晶圆，是则执行步骤S2，否则执行步骤S3至步骤S4，其中第一位置和第二位置用于放置分别进入第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室并且等待进入相应工艺腔室的晶圆；步骤S2：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；步骤S3：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤S4：判断第一大气真空转换腔室的第一位置是否有晶圆，是则往第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆，否则往第一大气真空转换腔室的第一位置放入晶圆，操作完成后返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S2-1：打开抽气阀，同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作，关闭抽气阀；步骤S2-2：打开第一大气真空转换腔室的真空隔离阀和第二大气真空转换腔室的真空隔离阀；步骤S2-3：将第一位置上的晶圆和第二位置上的晶圆移入工艺腔室；步骤S2-4：判断是否有晶圆要离开工艺腔室，是则将工艺腔室内的晶圆移入第一大气真空转换腔室的第三位置和/或第二大气真空转换腔室的第四位置；步骤S2-5：关闭第一大气真空转换腔室的真空隔离阀和第二大气真空转换腔室的真空隔离阀。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S3-1：判断第一大气真空转换腔室的第三位置或第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时下降；步骤S3-2：打开充气阀，同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作，关闭充气阀；步骤S3-3：控制第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室的升降机构同时上升。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S4-1：判断第一大气真空转换腔室的第一位置是否有晶圆，是则执行步骤S4-2至步骤S4-5，否则执行步骤S4-6至步骤S4-9；步骤S4-2：打开第二大气真空转换腔室的大气隔离阀；步骤S4-3：往第二大气真空转换腔室的第二位置放入晶圆；步骤S4-4：判断第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则将第四位置上的晶圆拿出；步骤S4-5：关闭第二大气真空转换腔室的大气隔离阀，返回步骤S1；步骤S4-6：打开第一大气真空转换腔室的大气隔离阀；步骤S4-7：往第一大气真空转换腔室的第一位置放入晶圆；步骤S4-8：判断第一大气真空转换腔室的第三位置是否有晶圆，是则将第三位置上的晶圆拿出；步骤S4-9：关闭第一大气真空转换腔室的大气隔离阀，返回步骤S1。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S01：判断是否有晶圆待进入工艺腔室，是则执行步骤S1，否则执行步骤S5；步骤S5：判断第一大气真空转换腔室的第三位置和/或第二大气真空转换腔室的第四位置是否有晶圆，是则执行步骤S6；步骤S6：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤S7：将第三位置和/或第四位置上的晶圆拿出。6.一种控制晶圆进出大气真空转换腔室方法，其特征在于，包括：步骤P1：判断第一大气真空转换腔室的第三位置和第二大气真空转换腔室的第四位置是否都有晶圆，是则执行步骤P2，否则执行步骤P3至步骤P4；步骤P2：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行充气操作；步骤P3：同时对第一大气真空转换腔室和第二大气真空转换腔室进行抽真空操作；步骤P4：判断第一大气真空转换腔室的第三位置是否有晶圆，是则将工艺腔室内的晶圆移入第二大气真空转换腔室的第四位置，否则将工艺腔室内的晶圆移入第一大气真空转换腔室...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学庆，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11