一种刻蚀设备的真空系统及防反冲方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种刻蚀设备的真空系统方法冲方法。


背景技术：

2.干法去胶机台(asher)作为去除光刻胶的设备，在干法蚀刻领域有着大量应用。干法去胶的反应过程在去胶腔中完成，去胶腔内的腐蚀气体受高频电场作用，电离产生等离子体，等离子体与光刻胶膜反应，以实现光刻胶的去除。
3.去除光刻胶的过程中，所述去胶腔处于真空状态。具体地，所述去胶腔连接有真空泵，所述真空泵对所述去胶腔抽真空，以使得所述去胶腔处于真空状态。
4.但是，真空泵由于长时间工作，会出现跳泵即停止运行的情况。真空泵停止运行，真空泵内异物回灌至所述去胶腔内，直接影响去胶腔的洁净度，影响机台去光刻胶的速率(er)和颗粒(particle)。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种刻蚀设备的真空系统及防反冲方法，防止泵内的异物回灌至所述真空室。
6.本发明提供一种刻蚀设备的真空系统，所述真空系统包括：
7.真空室；
8.泵，所述泵与所述真空室连通，用于对所述真空室抽真空；
9.防反冲装置，所述防反冲装置连接于所述真空室和所述泵之间，防止所述泵内的介质流向所述真空室；以及
10.真空阀，连接于所述真空室和所述泵之间，用于调节抽真空过程中介质流的大小以及控制抽真空过程的起止。
11.优选地，所述防反冲装置包括第一端口以及第二端口，介质从所述第一端口流入时，所述防反冲装置开启；介质从所述第二端口流入时，所述防反冲装置关闭。
12.优选地，其特征在于，所述第一端口与所述真空室连接，所述第二端口与所述泵连接。
13.优选地，防反冲装置包括止回阀。
14.优选地，所述止回阀为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀中的一种。
15.优选地，所述止回阀为立式升降止回阀。
16.优选地，所述立式升降止回阀包括：
17.阀体，所述阀体内部中空，形成腔体；
18.阀瓣，所述阀瓣滑动设置于所述腔体内；以及
19.阀体两端的第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口与所述腔体连通。
20.优选地，所述立式升降止回阀还包括：
21.安装板，安装板固定于所述腔体内；
22.滑座，所述滑座固定于所述安装板上，且中心开设有通孔；以及
23.滑杆，所述滑杆一端连接所述阀瓣，另一端滑动设置于所述通孔内。
24.优选地，所述阀瓣位于所述腔体靠近所述第一端口的一端。
25.优选地，所述阀瓣与所述第一端口同轴心设置，且所述阀瓣的截面积大于所述第一端口的横截面的面积。
26.优选地，所述滑杆还套装有弹簧，所述弹簧夹装于所述滑座和所述阀瓣之间。
27.一种刻蚀设备的真空系统的防反冲方法，所述方法包括：
28.启动泵，所述真空室内的介质流向所述泵；
29.所述泵停止工作时，防反冲装置阻止泵内的介质流向所述真空室。。
30.本发明提供的刻蚀设备的真空系统在所述真空室和所述泵之间增设了防反冲装置，所述防反冲装置在所述泵发生跳泵停止工作时，防止所述泵内的异物回灌至所述真空室，以保证所述真空室内的真空度，防止真空室的产品报废，同时所述真空室不受影响，避免了真空室停机维护和保养，保证了设备的正常运行时间。
附图说明
31.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
32.图1示出了现有技术中刻蚀设备的真空系统的原理示意图；
33.图2示出了本发明实施例的刻蚀设备的真空系统的原理示意图；
34.图3示出了本发明实施例的防反冲装置的原理示意图；
35.图4示出了立式升降止回阀的截面图。
具体实施方式
36.以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
37.本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
38.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
39.图1示出了现有技术中刻蚀设备的真空系统的原理示意图；如图1所示，所述真空系统100包括真空室110以及与所述真空室110连通的泵120，所述泵120对所述真空室110抽真空，以使所述真空室110处于真空状态。
40.抽真空过程中，气流方向从所述真空室110流向所述泵120，即如图1所示的抽气方向130，与此同时，所述真空室110内的空气被抽至所述泵120，进而排出所述泵120的外部。
41.当所述泵120由于跳泵停止运行时，所述泵120的腔体内部压力等于外部环境压力，而所述真空室110处于真空状态，所述真空室110内的压力小于所述泵120的腔体内部压力，所述真空室110与所述泵120的腔体内部的压力差使得气流方向发生改变，气流从所述泵120流向所述真空室110，即如图1所示的回灌方向140，所述泵120尾部的异物(例如油污、金属尘屑、灰尘、反应副产物等)及其他副产物等回灌至所述真空室110内，散落至真空室
110内的硅片以及载台上。
42.压力倒灌后，异物回灌冲击所述真空室110，一方面所述真空室110内真空度下降，会导致所述真空室110内产品报废；第二方面，会沾污所述真空室110腔体，所述真空室110必须重新维护和保养，真空室110维护和保养所需要的时间很长，会影响干法去胶机台的正常运行时间；第三方面，会导致所述干法去胶机台发生异常而宕机；第四方面，对所述真空室110的运行状态产生未知影响。
43.图2示出了本发明实施例的刻蚀设备的真空系统的原理示意图；如图2所示，所述真空系统200包括真空室210、与所述真空室210连通的泵220以及连接于所述真空室210和所述泵220之间的防反冲装置250。
44.其中，所述泵220正常工作时，所述泵220对所述真空室210抽真空，气流方向从所述真空室210流向所述泵220，即如图4所示的抽气方向230，以使所述真空室110处于真空状态。所述泵220发生跳泵时，所述泵220尾部的异物被所述所述防反冲装置250阻止，如图2中所述的回灌方向240，防止所述泵220内的介质(主要是指泵尾部的异物，例如油污、金属尘屑、灰尘、反应副产物等)流向所述真空室210。
45.本实施例在所述真空室210和所述泵220之间增设了防反冲装置250，所述防反冲装置250在所述泵220发生跳泵停止工作时，防止所述泵220内的异物回灌至所述真空室210，以保证所述真空室210内的真空度，防止真空室210的产品报废，同时所述真空室210不受影响，避免了真空室210停机维护和保养，保证了设备的正常运行时间。
46.图3示出了本发明实施例的防反冲装置的原理示意图；如图3所示，本实施例中，所述防反冲装置250包括第一端口251以及第二端口252，所述第一端口251与所述真空室210连接，所述第二端口与所述泵220连接，所述真空室210的介质流向第一端口251时，介质从所述第一端口251流向所述第二端口252，并从所述第二端口252流出，进入到所述泵220内。所述泵220内的介质流向所述第二端口252时，介质被所述防反冲装置250拦截，不能流向所述真空室210。
47.在本实施例中，所述防反冲装置250包括止回阀，所述止回阀可以为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀中的一种，可以根据应用环境的工作压力以及安装环境选择具体的止回阀种类，本技术不对止回阀的种类做出限制。
48.在一个具体的实施例中，所述止回阀选用立式升降止回阀，图4示出了立式升降止回阀的截面图，如图4所示，所述立式升降止回阀包括阀体253以及阀体253两端的第一端口251和第二端口252；所述阀体253内部中空，形成腔体254，所述第一端口251和所述第二端口与所述腔体254连通。所述腔体254内部活动设置有阀瓣255，所述阀瓣255在介质流动的力量下在所述腔体254内滑动。
49.本实施例中，所述立式升降止回阀还包括安装板256、滑座257以及滑杆258，所述安装板256固定于所述阀体253内，且所述安装板256的截面积小于所述阀体253的截面积，以使介质在所述腔体254内流过；所述滑座257固定于所述安装板256上，所述滑座257中心开设有通孔，所述滑杆258一端连接所述阀瓣255，另一端滑动设置于所述通孔内。
50.所述阀瓣255位于所述腔体254靠近所述第一端口251的一端，所述阀瓣255与所述第一端口251同轴心设置，且所述阀瓣255的截面积大于所述第一端口251的横截面的面积。
51.在所述第一端口251有介质流入时，所述阀瓣255在介质流的冲击下在所述滑座
257内滑动，从而远离所述第一端口251，此时介质从所述第一端口251流向所述第二端口252；当所述第二端口252有介质流入时，所述阀瓣255在介质流的冲击下在所述滑座257内滑动，靠近所述第一端口251，直至将所述第一端口251封住，由于所述阀瓣255的截面积大于所述第一端口251的横截面的面积，所述阀瓣232能够完全覆盖所述第一端口251，防止介质从所述第一端口251流出。
52.所述滑杆258还套装有弹簧259，所述弹簧259夹装于所述滑座257和所述阀瓣255之间，当介质从所述第一端口251进入，并且冲击所述阀瓣255远离所述第一端口251时，所述弹簧259处于压缩状态，所述泵220停止工作时，没有介质从所述第一端口251进入，所述弹簧259在自身回复力的作用下将所述阀瓣255推向所述第一端口251，并覆盖所述第一端口251，关闭所述止回阀。
53.本实施例增设弹簧，是防止所述泵220停止工作后的反向介质流冲击力不够，所述阀瓣255关闭不紧，异物进入所述真空室210。
54.在本发明实施例中，所述真空室210与所述泵220之间还连接有真空阀270，所述真空阀270用于实现对所述泵220的抽真空过程中的气流的大小实现调节，并且实现所述抽真空过程的开启以及停止，具体地，所述真空阀270在所述泵220对所述真空室210抽真空时开启，在所述真空室210内真空度达到要求之后或所述泵220跳泵之后关闭。
55.本发明实施例中，所述防反冲装置250在所述泵220正常工作的过程中自动开启，在所述泵220跳泵时自动截止，但是其在所述泵220正常工作过程中，从所述真空室210流向所述泵220的气流的大小调节以及开启、截止的调节以及控制功能不强，所以设置所述真空阀270，以实现对抽真空过程的调节以及控制。
56.但是，所述真空阀270不能实现防反冲的作用。所述真空阀270例如采用电磁阀、气动阀、液压阀以及手动控制阀等，所述真空阀270的控制过程是通过外部力量(例如电磁、气体、液体、手动等)实现抽真空过程的气流大小进行调节以及控制。所述泵220发生故障之后，需要一定的反应时间，不能及时做出关闭所述真空阀270的动作；而所述防反冲装置250的止回阀是介质流控制的阀门，在所述泵220发生故障时，在反冲气流的作用下直接关闭，能够及时地做出反应。
57.本发明实施例同时设置所述防反冲装置250以及所述真空阀270，既能保证抽真空过程的调节以及控制，又能在泵220发生故障时防止泵220内气流法宠。
58.本实施例中，所述真空室210安装有真空计260，用于对所述所述真空室210的真空度进行监测。
59.本发明提供的刻蚀设备的真空系统在所述真空室和所述泵之间增设了防反冲装置，所述防反冲装置在所述泵发生跳泵停止工作时，防止所述泵内的异物回灌至所述真空室，以保证所述真空室内的真空度，防止真空室的产品报废，同时所述真空室不受影响，避免了真空室停机维护和保养，保证了设备的正常运行时间。
60.依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述真空系统包括：真空室；泵，所述泵与所述真空室连通，用于对所述真空室抽真空；防反冲装置，所述防反冲装置连接于所述真空室和所述泵之间，防止所述泵内的介质流向所述真空室；以及真空阀，连接于所述真空室和所述泵之间，用于调节抽真空过程中介质流的大小以及控制抽真空过程的起止。2.根据权利要求1所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述防反冲装置包括第一端口以及第二端口，介质从所述第一端口流入时，所述防反冲装置开启；介质从所述第二端口流入时，所述防反冲装置关闭。3.根据权利要求2所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述第一端口与所述真空室连接，所述第二端口与所述泵连接。4.根据权利要求1所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，防反冲装置包括止回阀。5.根据权利要求4所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述止回阀为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀中的一种。6.根据权利要求5所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述止回阀为立式升降止回阀。7.根据权利要求6所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述立式升降止回阀包括：阀体，所述阀体内部中空，形成腔体；阀瓣，所述阀瓣滑动设置于所述腔体内；以及阀体两端的第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口与所述腔体连通。8.根据权利要求7所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述立式升降止回阀还包括：安装板，安装板固定于所述腔体内；滑座，所述滑座固定于所述安装板上，且中心开设有通孔；以及滑杆，所述滑杆一端连接所述阀瓣，另一端滑动设置于所述通孔内。9.根据权利要求8所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述阀瓣位于所述腔体靠近所述第一端口的一端。10.根据权利要求7所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述阀瓣与所述第一端口同轴心设置，且所述阀瓣的截面积大于所述第一端口的横截面的面积。11.根据权利要求8所述的刻蚀设备的真空系统，其特征在于，所述滑杆还套装有弹簧，所述弹簧夹装于所述滑座和所述阀瓣之间。12.一种刻蚀设备的真空系统的防反冲方法，其特征在于，所述方法包括：启动泵，所述真空室内的介质流向所述泵；所述泵停止工作时，防反冲装置阻止泵内的介质流向所述真空室。

技术总结
公开了一种刻蚀设备的真空系统及防反冲方法，所述真空系统包括：真空室；泵，所述泵与所述真空室连通，用于对所述真空室抽真空；以及防反冲装置，所述防反冲装置连接于所述真空室和所述泵之间，防止所述泵内的介质流向所述真空室；以及真空阀，连接于所述真空室和所述泵之间，用于调节抽真空过程中介质流的大小以及控制抽真空过程的起止。本发明提供的刻蚀设备的真空系统在所述真空室和所述泵之间增设了防反冲装置，所述防反冲装置在所述泵发生跳泵停止工作时，防止所述泵内的异物回灌至所述真空室，以保证所述真空室内的真空度，防止真空室的产品报废，同时所述真空室不受影响，避免了真空室停机维护和保养，保证了设备的正常运行时间。运行时间。运行时间。


技术研发人员：任升辉 张洪春 薛海宏 王鑫维 秦军 杨杰
受保护的技术使用者：长江存储科技有限责任公司
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/3/8