[发明专利]用于保持工艺腔内的近大气压力的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于保持工艺腔内的近大气压力(near-atmospheric pressure)的设备和方法

背景技术

在US2004/0255860中，公布了一种快速热处理设备，其包括与气体排放管路相连的工艺腔、用于调节工艺腔内压力的压力调节阀和用于把气体抽出工艺腔的泵。此工艺腔还包括了用于把工艺气体注入工艺腔的气体注入管路。压力调节阀调节工艺腔内的压力，从而使得工艺腔内的压力被保持在大于大气压力(即大约760～800托的范围)的适当水平。很明显，大气压力条件的变化可以导致这样一种情况：压力调节阀不能把工艺腔内的压力调节到适当的值，从而导致工艺腔内的工艺运行不得不被中断。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备和方法，其保持工艺腔内的压力大于工艺腔外的周围大气压力并且对大气压力条件并不太敏感。根据本发明，通过提供根据权利要求1所述的系统可以实现这个目的。

工艺腔配备了用于把工艺气体注入工艺腔的气体注入管路。工艺腔内的压力应该大于工艺腔外的周围大气压力，从而给工艺腔提供适当的工艺条件并且避免周围气体渗漏进入工艺腔。为此目的，提供了泵，其被安排用来把气体排出工艺腔并且保持工艺腔内的压力处于适当的水平。该泵对周围大气压力的波动不太敏感，因此改善了工艺条件的稳定性。

在第一实施例中，提供了控制系统，该控制系统可以根据工艺腔内的压力和工艺腔外的周围大气压力来调节泵的抽速，从而进一步改善了工艺条件的稳定性。

在第二实施例中，泵包括了一个与鼓风机连接的出口。

在第三实施例中，泵经由压力调节阀与工艺腔连接，因此引入了附加的压力调节器并且减少了泵和工艺腔间的相互作用，这是因为压力调节阀充当了抵制可能从泵向后流入工艺腔的方向的气体或其它有害材料的屏障。

提供了一种处理方法用来保持工艺腔内的压力处于大于工艺腔外的周围大气压力的适当水平，给工艺腔配备了用于把气体注入工艺腔的气体注入管路。此方法包括了用泵把气体从工艺腔抽出，这样保持了工艺腔内的压力处于适当水平。

附图说明

参考附图，将进一步说明和描述本发明的这些和其它方面，其中：

图1-3示出了本发明的不同实施例的截面图。

具体实施方式

这些图不是按比例描绘的。在图中，通常采用相同的标号表示相同的组件。

如图1所示，洁净室腔12包括了与装载腔2邻近的工艺腔1。工艺腔1配备了半导体晶片的固定架5、经由鼓风机9用于把气体排放到具有大气压力条件的外部环境的气体排放管路14、和用于把工艺气体注入工艺腔1的气体注入管路4。装载腔2配备了固定半导体晶片的盒6、另外的气体排放管路1 7和另外的气体注入管路16。另外的气体排放管路17也可以与诸如另外的压力调节阀或另外的泵之类的装置相连，这些装置提供了气体排放管路的正常功能。另外的气体排放管路17和另外的气体注入管路16被安排用来设置装载腔2内的适当的诸如压力的条件，这些条件可以比得上工艺腔1内需要的条件。进一步地，还可以提供与装载腔2邻近的多个工艺腔1。装载腔2和工艺腔1被闸门3分开，当从装载腔2把半导体晶片装载进工艺腔1内的固定架5上时，闸门3打开；如果从固定架5上把半导体晶片装载进入装载腔2时，闸门3也打开。采用装载装置实现半导体晶片的装载，图1中没有示出装载装置。

在工艺腔1中，半导体晶片被热处理，例如快速热处理(RTP)。在很短的处理时间内(大约几秒钟到几分钟)，RTP能获得高温，这对于把进入半导体晶片的杂质扩散减到最小是有利的。