一种用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的方法及其装置制造方法及图纸

一种用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的方法，包括：采集颗粒，颗粒计数分析，颗粒计数分析结果信息送到气压阀控制器，气压阀控制器选择驱动第一或第二开关阀门，在两个开关阀门之间切换；用于该方法的装置，包括：开关阀组件，其具有第一开关阀门和第二开关阀门，颗粒分析仪，气压阀控制器；由开关阀门产生的颗粒处于实时监测之中，一个阀门工作，而另一个阀门备用，通过颗粒信息的传递和控制，使两个阀门之间进行自动或手动切换，保证机台的连续运转和晶片的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造中防止晶片缺陷的方法及其装置，特别是涉及用于真空系统防止由于开关阀门产生晶片颗粒缺陷的方法及其装置。
技术介绍
真空系统用于晶片上集成电路的制作是众所周知的。真空系统包括一中心真空腔，即传输腔，用于由一个工艺反应腔或装载腔，到另一个工艺反应腔。真空系统还包括一些次要系统，如微环境，以提供晶片到装载和反应腔以及收集晶片以送到下一个工序。传输腔加上周围的反应腔以及集结区域叫集群式设备。在两个真空腔之间，如传输腔和一个工艺反应腔之间有开关阀组件。开关阀组件包括开关阀门，拉长的直角开口用于两个真空腔之间的物理存取，如当开关阀门处于开状态时，传输腔中的机械手将晶片从一个真空腔中取出送进另一个真空腔。晶片被送进一真空腔后，开关阀门关闭，被其隔绝的两个腔保持各自的真空封闭状态，进行各自的制程。在半导体组件尺寸越来越小甚至在次微米以下的组件的制造中，颗粒的控制是最主要的关键点。半导体中导致芯片缺陷的主要的颗粒缺陷问题之一是由于腔体开关阀门损坏引起的。设置在反应腔体的装载腔与传输腔、传输腔与反应腔、反应腔与反应腔之间的供芯片进出用的开关阀门，由于芯片进出反应腔体的频繁，一旦发生阀门损坏或机械磨损产生的颗粒可能掉在芯片上面，就会导致芯片合格率的下降，和机台可利用时间减少。现行的装置，反应腔体之间仅设置有一个开关阀门，有其使用寿命或机械异常的发生可能，若发生颗粒缺陷异常时无法被监测。当产品工程师通知设备工程师关于开关阀门产生的缺陷问题时，设备工程师不得不停下整个机台以替换开关阀门，或者需要等到定期测机时才能被发现异常。如此将影响机台工作时间而且无法挽回已经造成的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的能够防止由于开关阀门出现的晶片颗粒缺陷的方法和其装置。使其能够实时监测开关阀门产生的颗粒，分析并根据颗粒数量分析结果，需要时立即在两个开关阀门之间进行切换，不会因为开关阀门的问题而使整个机台停下来，保证机台的连续工作和产品的合格率。本专利技术的一种用于真空系统的防止晶片颗粒缺陷的装置，包括开关阀组件，用于集群式真空反应设备的相邻腔体之间，其具有第一开关阀门，其单方向单独密封反应腔体，在关状态时隔绝两个不同的相邻腔体，使它们分别在不同压力下，可以同时各自进行不同的工艺，在开状态时成为传输晶片进出腔体的通道；气压阀控制器，用于开关阀门开/关状态的控制；其特征在于，还包括颗粒采样通道，其一端在开关阀门的下端设置有采样点，另一端与颗粒分析仪连接；颗粒分析仪，设置在开关阀组件远程，一方面与颗粒采样通道相连，另一方面与气压阀控制器相连。而且，所述的开关阀组件，还包括第二开关阀门，与第一开关阀门构成双开关阀门形式，第一开关阀门和第二开关阀门上下颠倒设置，互为备用。根据本专利技术，第一开关阀门为靠汽缸推动，靠密封圈密封的结构。第二开关阀门为与第一开关阀门机械动作与原理相同的结构。第一开关阀门和第二开关阀门为结构相同，能单方向单独密封腔体。气压阀门控制器为由电子信号控制，按照信号指示来选择驱动第一或第二开关阀门。颗粒分析仪还包括，颗粒计数器和吸取颗粒的泵，该泵与采样通道另一端相连。颗粒分析仪为使用光谱分析或颗粒遇光线反射方式，来计数颗粒的数目。本专利技术的一种用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的方法，包括如下步骤a)采集颗粒，真空系统腔体阀门处的颗粒； b)颗粒计数分析；c)颗粒计数分析结果信息送到气压阀控制器；d)气压阀控制器选择驱动第一或第二开关阀门，在两个开关阀门之间切换。其中，采集颗粒是实时监测实时采集，即处于工作状态的开关阀门中产生的颗粒，由于重力作用向下沉降到采样点，通过软管被采样通道另一端的泵吸取。颗粒计数分析是对采集的颗粒送到颗粒计数器，计数并分析颗粒数是否异常，颗粒异常时进行开关阀门之间的切换，而且以颗粒的数目作为腔体开关阀门是否异常的标准。两个开关阀门之间的切换可以是自动的，也可以是手动的。由于两个开关阀门可以交替工作，使一个开关阀门始终处于工作状态而开关阀门产生的颗粒处于实时监测之中，工作中的开关阀门的颗粒始终处于正常，因此机台不会因为开关阀门的问题而停机，而且颗粒数受到控制，从而不会对产品的合格率产生影响，保证机台的连续工作和芯片的合格率。附图说明图1是设置腔体开关阀门的反应腔体示意图。图2是现有技术的开关阀组件在腔体间设置的示意图。图3是现有技术的开关阀组件示意图。图4是本专利技术的具有双开关阀门的开关阀组件在腔体间设置的一个实施例的示意图。图5是本专利技术的防止晶片颗粒缺陷的装置示意图。图6是本专利技术的防止晶片颗粒缺陷的装置工作原理流程图。附图标注说明1 集群式设备11 传输腔12 机械手臂13 装载腔 14 装载腔15～18 反应腔2 现有技术开关阀组件20 等离子反应腔21 现有技术的腔体开关阀门211 密封圈213 气压缸214 压缩干燥气体入口/开状态215 压缩干燥气体入口/关状态3 具有双开关阀门的开关阀组件30 等离子反应腔31 本专利技术的第一开关阀门311 第一开关阀门密封圈313 第一开关阀门气压缸32 本专利技术的第二开关阀门321 第二开关阀门密封圈323 第二开关阀门气压缸326 颗粒采样点33 颗粒采样通道331 颗粒采样点332 软管333 小泵34 颗粒分析仪35 气压阀控制器36 指示阀门开关信号37 压缩空气驱动第一开关阀门38 压缩空气驱动第二开关阀门具体实施方式下面结合附图对本专利技术的用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的方法和和装置进行详细的说明。本专利技术的防止晶片颗粒缺陷的装置，包括开关阀组件，其是在原有技术的一个开关阀门的基础上增加了一个开关阀门，因此具有第一开关阀门和第二开关阀门，两阀门上下颠倒设置，互为备用，设置在两个不同腔体之间。开关阀门的作用是，当开关阀门处于关状态时隔绝两个不同的相邻腔体，使它们分别在不同压力下，可以同时各自进行不同的工艺，当开关阀门处于开状态时，提供晶片进出腔体的通道；双开关阀门的作用是当第一开关阀门被实时监测到有异常的颗粒发生，并判断可能会影响产品合格率或需要立即停止机台中断生产时，立即提供一个额外的开关阀门切换，使其工艺能继续进行，待时间容许下或另行搭配其它保养项目，一并实施处理。颗粒采样通道，其一端在开关阀门的下端设置有采样点，另一端与设置在颗粒分析仪中的泵连接；当颗粒产生时，由于重力作用向下沉降到采样点，通过软管被采样通道另一端的泵吸取，传送到颗粒分析仪。气压阀控制器，其设置在开关阀组件的远程，其作用是接收来自颗粒分析仪的电子信号，选择驱动第一或第二开关阀门，通过压缩空气的推动达到执行被选定的开关阀门打开或关闭的目的。颗粒分析仪，其设置在开关阀组件远程，通过软管取样颗粒，并将其实时不间断的结果传送到颗粒记数器，用颗粒计数的分析结果作为腔体开关阀门是否异常的标准，其作用是采集和分析颗粒信息。如图1所示为设置有开关阀组件的腔体示意图。其中开关阀组件设置于相邻两个腔体之间，如传输腔11与反应腔15，也可以设置于装载腔13与传输腔11，传输腔11与反应腔16、17、18之间等等。当开关阀门处于关状态时，其作用是隔绝两个不同的相邻腔体，使它们分别在不同的压力及工艺条件下，能同时进行各自不同的工艺过程。当开关阀门处于开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的装置，包括：开关阀组件，用于集群式真空反应设备的相邻腔体之间，其具有第一开关阀门，其单方向单独密封反应腔体，在关状态时隔绝两个不同的相邻腔体，使它们分别在不同压力下，可以同时各自进行不同的工艺，在开 状态时成为传输晶片进出腔体的通道；气压阀控制器，用于开关阀门开／关状态的控制；其特征在于，还包括：颗粒采样通道，其一端在开关阀门的下端设置有采样点，另一端与颗粒分析仪连接；颗粒分析仪，设置在开关阀组件远程，一 方面与颗粒采样通道相连，另一方面与气压阀控制器相连；所述的开关阀组件，还包括第二开关阀门，其与第一开关阀门构成双开关阀门形式，第一开关阀门和第二开关阀门上下颠倒设置，互为备用。

【技术特征摘要】
1.一种用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的装置，包括开关阀组件，用于集群式真空反应设备的相邻腔体之间，其具有第一开关阀门，其单方向单独密封反应腔体，在关状态时隔绝两个不同的相邻腔体，使它们分别在不同压力下，可以同时各自进行不同的工艺，在开状态时成为传输晶片进出腔体的通道；气压阀控制器，用于开关阀门开/关状态的控制；其特征在于，还包括颗粒采样通道，其一端在开关阀门的下端设置有采样点，另一端与颗粒分析仪连接；颗粒分析仪，设置在开关阀组件远程，一方面与颗粒采样通道相连，另一方面与气压阀控制器相连；所述的开关阀组件，还包括第二开关阀门，其与第一开关阀门构成双开关阀门形式，第一开关阀门和第二开关阀门上下颠倒设置，互为备用。2.根据权利要求1所述的用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的装置，其特征在于，所述的第一开关阀门为靠汽缸推动，靠密封圈密封的结构。3.根据权利要求1所述的用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的装置，其特征在于，所述的第二开关阀门为靠汽缸推动，靠密封圈密封的结构。4.根据权利要求1所述的用于真空系统防止晶片颗粒缺陷的装置，其特征在于，所述的第一开关阀门和第二开关阀门结构相同，能单方向单独密封腔体。5.根据权利要求1所述的用于真空系统防止晶片出现颗粒缺陷的装置，其特征在于，所述的气压阀门控制器为由电子信号控制，按照信号指示来选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚政源，华宇，施敏，王铁渠，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]