[发明专利]片盒腔室、等离子体加工设备及片盒腔室的吹扫方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种片盒腔室、等离子体加工设备及片盒腔室的吹扫方法。

背景技术

随着半导体技术的不断普及，生产企业面临着越来越激烈的市场竞争。因此，就需要这些生产企业最大化地利用设备产能、不断提高生产效率来应对日趋激烈的市场竞争。为了最大化地利用设备产能，就要保证生产设备时刻处于工作状态，并尽量避免其他环节(如，晶片的装载和卸载等)所造成的设备空闲。

为此，人们提出了一种带有片盒腔室结构的等离子体加工设备，以提高生产效率。如图1所示，为现有的等离子体加工设备的结构示意图。等离子体加工设备包括依次串接的片盒腔室1、传输腔室2和工艺腔室3，且在相邻的两个腔室之间设置有门阀(图中未示出)，以连通或隔离相邻的两个腔室。其中，片盒腔室1用于放置片盒4，片盒4的具体结构如图2所示，在片盒4上沿竖直方向间隔放置有多个托盘6，通常每个片盒4上可放置5～10个托盘6，在每个托盘6上承载有多个晶片；而且，如图3所示，在片盒腔室1上还设置有进气装置和抽气装置，其中，进气装置用于在卸载片盒4之前使片盒腔室1恢复大气压力状态，其包括气源和气路，气路的进气端与气源连通，气路的出气端与片盒腔室1连通，并且在气路上依次设置有过滤器及用于通断该气路的隔膜阀；气源用于经由气路向片盒腔室1内提供氮气；抽气装置用于在完成片盒4的装载之后对片盒腔室1进行抽真空，以使其处于真空状态。此外，在传输腔室2内设置有机械手5，用以将待加工的晶片自片盒腔室1的片盒4中取出，并传输至工艺腔室3内，以及将已加工的晶片自工艺腔室3内取出，并传输至片盒腔室1的片盒4中；工艺腔室3用于对晶片进行溅射、刻蚀、沉积等工艺。

上述等离子体加工设备在实际应用中不可避免地存在以下问题：

其一，由于机械手5在工艺腔室3和片盒腔室1之间传输晶片的过程中，往往会将工艺腔室3内的污染颗粒携带至片盒腔室1内，导致置于片盒腔室1内的晶片受到污染，从而降低了等离子体加工设备的良品率。

其二，由于刚刚完成工艺的晶片的温度及承载该晶片的托盘的温度较高，其在被机械手5传输至片盒腔室1内之后，会不断释放残留在表面上的反应气体，导致片盒腔室1内的其他晶片表面因与该反应气体发生反应而产生缺陷，从而降低了等离子体加工设备的良品率。而且，由于通常需要连续对至少5个托盘上的被加工工件进行工艺，导致完成工艺的晶片及托盘在片盒腔室1内停留的时间较长，这使得释放在片盒腔室1内的反应气体的浓度越来越大，从而不仅加重了对其他晶片表面的腐蚀，而且还会腐蚀与片盒腔室1连通的进气装置和排气装置，进而降低了这些装置的使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种片盒腔室、等离子体加工设备及片盒腔室的吹扫方法，其不仅可以提高片盒腔室的清洁度，而且还可以减少片盒腔室内完成工艺的工件所释放出的反应气体对其他待加工工件及进气装置和排气装置的腐蚀。

为实现本发明的目的而提供一种片盒腔室，其包括进气装置和排气装置，其中，所述进气装置包括气源、气路和第一通断阀，所述气路的进气端与所述气源连通，所述气路的出气端与所述片盒腔室的内部连通；所述第一通断阀用于接通或断开所述气路；所述气源用于经由所述气路向所述片盒腔室输送不与工件发生反应的气体；所述排气装置用于将所述气体排出所述片盒腔室，而且，所述进气装置还包括流量控制单元，用以调节所述气路的气体流量。

其中，所述流量控制单元包括设置在所述气路上，且与所述第一通断阀串联连接的质量流量控制器，用以调节所述气路的气体流量。

其中，所述流量控制单元包括与所述第一通断阀并联的支路，在所述支路上设置有质量流量控制器和第二通断阀，其中，所述质量流量控制器用于调节其所在支路的气体流量；所述第二通断阀用于接通或断开其所在支路。

其中，所述进气装置还包括控制单元，所述控制单元用于控制所述第二通断阀接通其所在支路，同时控制所述第一通断阀断开其所在气路；或者，控制所述第一通断阀接通其所在气路，同时控制所述第二通断阀断开其所在支路。

其中，所述第二通断阀的数量为一个，且位于所述质量流量控制器的上游或下游；或者，所述第二通断阀的数量为两个，且分别位于所述质量流量控制器的上游和下游。

其中，在所述气路上设置有过滤器。

其中，所述不与工件发生反应气体包括氮气。