一种预湿腔内外气压平衡控制装置及方法与流程

本发明属于半导体制造，特别涉及一种预湿腔内外气压平衡控制装置及方法。

背景技术：

1、在集成电路制造过程中，电镀设备的预湿腔在为晶圆提供真空环境同时给晶圆完成预湿，即在真空环境中给晶圆镀上水膜层。当晶圆在预湿腔内完成预湿工艺后，预湿腔内需要通入空气或氮气打破真空环境，使预湿腔内的气压与外界气压相平衡，然后才能进行后续的晶圆加工步骤。

2、在现有设计中，向预湿腔内通入气体具体是通过在预湿腔的顶部开设通气孔，通气孔连接输气管，利用输气管传输气体并通过通气孔向预湿腔内通入空气或氮气，以达到预湿腔内部与预湿腔外部的大气压相平衡的目的。

技术实现思路

1、在实际开展工艺的过程中，在对晶圆进行预湿的工艺完成后，在通过对预湿腔内通入气体以打破预湿腔内部的真空环境时，进气阀连接厂务高压氮气源，厂务过来的气源有很高的压力，一方面在通气至大气压过程中会有过冲，预湿腔内压力高于环境压力，导致预湿腔边缘溅水出来。具体表现为：当需要对晶圆进行下一步工艺时，需要打开预湿腔，但是在打开预湿腔的一瞬间，因为预湿腔内部的气压相对较高，易导致预湿腔内壁上冷凝的水飞溅到预湿腔外，体现出的结果就是：在打开预湿腔的一瞬间，预湿腔内壁上的水向外喷溅，并落到防漏盘上，引起设置在防漏盘上的传感器报警。频繁发生误报警且工作人员无法直接确定警报的具体原因的情况下，为了保证晶圆加工的正常进行，就要停下机器进行安全排查，如此一来，极大的影响了晶圆加工的效率。

2、另一方面，压力较高对腔体内进行冲击，容易使晶圆表面被吹干，因为此步骤工艺主要目的就是对晶圆进行预湿润，如果晶圆表面被吹干就会影响预湿润效果。

3、为了解决上述问题，本发明提出一种预湿腔内外气压平衡控制装置，包括：

4、进气口，开设于预湿腔上；

5、进气管道，进气管道的一端与所述进气口连接，进气管道的另一端连通预湿腔外部的大气压；

6、开关阀门，设置于所述进气管道上；

7、当晶圆的预湿工艺完成后，打开所述开关阀门，预湿腔内部通过所述进气口以及所述进气管道与预湿腔外部大气压相连通以使预湿腔内部的气压恢复至常压。

8、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气口设置于所述预湿腔上壳体上。

9、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气口设置于所述预湿腔下壳体上。

10、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气口的水平高度低于预湿腔内部的用于保持晶圆的晶圆卡盘水平高度。

11、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气口设置于所述预湿腔下壳体底部。

12、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气管道上设置过滤器。

13、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气管道上设置消音器或者缓冲器。

14、本发明还提出一种预湿腔内外气压平衡控制方法，包括如下步骤：

15、在预湿腔上设置连通预湿腔内部的进气口，进气口连接一进气管道，进气管道连接预湿腔外部大气压，进气管道上设置开关阀门；

16、当晶圆的预湿工艺完成后，打开开关阀门，预湿腔内部通过进气口以及进气管道与预湿腔外部大气压相连通以使预湿腔内部的气压恢复至常压。

17、根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括以下步骤：在所述进气管道上设置过滤器。

18、根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔上壳体上。

19、根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔下壳体上。

20、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述进气口的水平高度低于预湿腔内部的用于保持晶圆的晶圆卡盘水平高度。

21、根据本申请实施例的一种具体实现方式，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔下壳体底部。

22、根据本申请实施例的一种具体实现方式，于所述进气管道上设置消音器或者缓冲器。

23、本发明的预湿腔内外气压平衡控制装置及方法，通过在预湿腔上设置进气口和与进气口相连接的进气管道且进气管道连接预湿腔外部大气压，用以平衡预湿腔内外的气压，无需另外设置安装检测部件，同时也无需对其进行额外的操作，便能够很好地避免预湿工艺完成后，预湿腔被打开时预湿腔内壁上的水由于压差向外喷溅至预湿腔外部传感器上，产生干扰的现象，进而达到预防传感器发生误警报的情况的发生，提高晶圆加工的效率。

24、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气口设置于所述预湿腔上壳体上。

3.根据权利要求1所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气口设置于所述预湿腔下壳体上。

4.根据权利要求3所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气口的水平高度低于预湿腔内部的用于保持晶圆的晶圆卡盘水平高度。

5.根据权利要求3所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气口设置于所述预湿腔下壳体底部。

6.根据权利要求1所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气管道上设置过滤器。

7.根据权利要求1所述的预湿腔内外气压平衡控制装置，其特征在于，所述进气管道上设置消音器或者缓冲器。

8.一种预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述进气管道上设置过滤器。

10.根据权利要求8所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔上壳体上。

11.根据权利要求8所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔下壳体上。

12.根据权利要求11所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，所述进气口的水平高度低于预湿腔内部的用于保持晶圆的晶圆卡盘水平高度。

13.根据权利要求11所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述进气口设置于所述预湿腔下壳体底部。

14.根据权利要求8所述的预湿腔内外气压平衡控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：于所述进气管道上设置消音器或者缓冲器。

技术总结
本发明提出一种预湿腔内外气压平衡控制装置及方法，通过在预湿腔上设置进气口和与进气口相连接的进气管道且进气管道连接预湿腔外部大气压，用以平衡预湿腔内外的气压，无需另外设置安装检测部件，同时也无需对其进行额外的操作，便能够在预湿腔破真空后,打开预湿腔取出晶圆时很好地避免预湿腔内壁上的水向外喷溅至预湿腔外部传感器上，产生干扰的现象，达到预防传感器发生误警报的情况的发生，提高晶圆加工的效率。

技术研发人员：王辰,王坚,杨宏超,贾照伟,王晖
受保护的技术使用者：盛美半导体设备(上海)股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25