[发明专利]改进的半导体加工设备工具底座/衬垫隔振和减振的方法

摘要

一种改进半导体过程层级中的隔振的方法，其抑制从生产工具、泵、压缩机、冷却器、AHU(空气处理单元)和架空地板系统上的脚步通行通过建筑结构传递到工具底座和衬垫的振动频率对半导体制造过程造成的影响。半导体工业的快速发展和技术进步预见到将半导体芯片节点尺寸减小到单位数纳米的迫切要求。为了应对这些发展，工具底座系统还需要更严格的刚度和隔振/减振规范。半导体制造过程中使用的一些关键工具需要改进的电磁干扰(EMI)屏障，因为来自EMI的干扰降低了半导体加工工具的性能，这对于制造过程和产品收益率非常关键。

主权项

1.一种用于消除或大大减小高精度半导体装置制造设施内的过程抑制振动的方法，包括以下步骤：将高精度半导体装置制造设备支撑在建筑物内的混合工具底座系统上，该建筑物具有易受振动传递的影响的建筑结构，其会暴露于并且易受传递到所述高精度半导体装置制造设备的过程抑制振动的影响，其中，所述混合工具底座系统包括多层材料结构，所述多层材料结构由被选择为借助所述多层材料结构的组合隔离来隔离变化的振动频率的材料形成；将所述混合工具底座系统定位在架空地板上，所述架空地板用于使建筑物地板与所述混合工具底座系统在结构上分开，以在所述高精度半导体装置制造设备与所述建筑物地板之间提供第一隔振部分，所述混合工具底座系统包括多个基部结构和高架结构，所述多个基部结构用于将所述混合工具底座系统定位在所述架空地板上，所述高架结构用于提供结构支撑并将位于所述高架结构上的所述高精度半导体装置制造设备与所述多个基部结构分开；使用多个第一隔振衬垫将所述多个基部结构与所述架空地板分开，所述多个第一隔振衬垫包括粘合衬垫、填隙或者粘合衬垫和填隙的组合；将多个第一竖直支撑结构定位为所述高架结构的一部分并将所述高架结构的上部结构与所述多个基部结构中的至少选定的基部结构分开，所述多个第一竖直支撑结构中的所述选定的第一竖直支撑结构还包括能够被填充的中空部分；用吸振泡沫填充所述中空部分的至少一部分，所述竖直支撑结构将所述基部与所述上表面分开，并且还包括混凝土混合物，用以减小/隔离振动并改善刚度，从而吸收传递到所述第一竖直支撑结构的振动；使用第二隔振衬垫将所述多个第一竖直支撑结构与所述上部结构分开，所述第二隔振衬垫包括粘合衬垫、填隙或者粘合衬垫和填隙的组合；其中，所述第一隔振衬垫、所述吸振泡沫和所述第二隔振衬垫相配合以消除或大大降低来自所述建筑物地板的振动到达在所述上部结构上操作的所述高精度半导体装置制造设备的能力；以及使用竖直结构梁进一步将所述第二隔离衬垫与所述上部结构分开，所述竖直结构梁在第一接头处连接到所述上部结构，在第二接头处连接到所述第二隔离衬垫；以及应用呈粘合衬垫、填隙或者粘合衬垫和填隙的组合的形式的振动频率隔离结构，其在所述第一接头处用于使所述上部结构与所述竖直结构梁振动隔离，在所述第二接头处用于使所述竖直结构梁与所述第二隔离衬垫振动隔离，以进一步防止对所述建筑物地板处的所述半导体装置制造过程抑制振动进行隔振会影响到位于所述上部结构上的所述高精度半导体装置制造设备的精确操作，以及使重质量块关联于所述多个基部结构与所述架空地板之间，用于减小振动和声音，所述重质量块包括第一层声音阻尼粘合剂、连接到所述第一层声音阻尼粘合剂的增强混凝土块、位于所述增强混凝土块上的与所述第一层声音阻尼粘合剂相对的第二层声音阻尼粘合剂、以及连接到所述第二层声音阻尼粘合剂的一块多孔高强度金属，所述第一层声音阻尼粘合剂位于洁净室地板与所述增强混凝土块之间，主要用于减小从洁净室地板到所述混凝土块的振动感应偏差，所述第二层声音阻尼粘合剂用于进一步减小从所述增强混凝土块传递到所述多孔高强度金属块的偏差，其中，从华夫格混凝土地板到所述高精度半导体装置制造设备的偏差和承载的振动被有效隔离；以及进一步在所述重质量块上提供电磁干扰(EMI)屏障，用于绝缘或吸收EMI，从而防止EMI频率对所述高精度半导体装置制造设备的操作造成不利影响，并进一步对所述高精度半导体装置制造设备执行消磁步骤，以去除与所述EMI屏障相关的磁弧偏吹。