一種真空控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種真空控制系統，應用于半導體器件制造。其中，儲能腔室與第一隔離閥并聯連接于工作腔室與真空泵之間；第二隔離閥連接于儲能腔室與工作腔室之間；第三隔離閥連接于儲能腔室與真空泵之間；控制單元與第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥相連，控制第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態。本發明專利技術通過儲能腔室降低工作腔室抽真空時的初始壓力，從而滿足較小一級真空泵的抽速要求，解決了現有技術中采用較大真空泵占用空間大其能耗浪費的問題。

【技術實現步驟摘要】
一種真空控制系統
本專利技術涉及半導體集成電路領域，特別涉及一種應用于半導體器件制造的真空控制系統。
技術介紹
隨著信息科技日新月異，集成電路在日常生活中扮演重要的角色，其需求相對也大幅提升，人們對集成電路的集成度要求越來越高，這就要求企業對半導體器件的加工能力也不斷提高。通常來說，半導體器件的加工工藝必需應用到真空系統，隨著對于半導體產品質量需求的增加，相對的在產品制造過程中對于真空度的要求也越來越高，因此，真空系統的結構與設計已經成為半導體器件制造的重要因素。目前，真空系統一般由工作腔室、真空泵以及連通管道組成。工作腔室抽真空時，對真空抽速的要求較高，由于真空泵處于高壓區，當工作腔室的壓力較高時，真空泵的抽速也較慢，因此往往需要選用較大一級抽速的真空泵才能滿足抽速需求。然而，工作腔室除了在真空狀態下工作外，也需在常壓狀態下進行例如裝卸硅片等工作。因此，工作腔室在常壓狀態和真空狀態下交替工作，真空泵也就交替工作于空載和滿載狀態。若采用較大一級抽速的真空泵，雖然能夠滿足抽速要求，但其工作間隙卻容易造成能耗的浪費。因此，如何實現一種高效率的真空系統，避免因真空泵切換工作狀態而產生能量消耗，已經成為亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種高效節能的真空控制系統。為達成上述目的，本專利技術提供一種真空控制系統，應用于半導體器件制造，其包括工作腔室，真空泵以及第一隔離閥，所述第一隔離閥連接于所述工作腔室與所述真空泵之間，其特征在于，所述真空控制系統還包括：儲能腔室，與所述第一隔離閥并聯連接于所述工作腔室與所述真空泵之間；第二隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述工作腔室之間；第三隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述真空泵之間；以及控制單元，與所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥相連，控制所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態。進一步的，所述真空控制系統還包括檢測單元，連接所述工作腔室以及所述控制單元，用于檢測所述工作腔室的真空狀態并產生檢測信號，所述控制單元依據所述檢測信號控制所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態。進一步的，所述檢測單元連接所述儲能腔室，用于檢測所述工作腔室與所述儲能腔室的真空狀態并產生所述檢測信號。進一步的，所述控制單元包括時間延遲單元，并通過所述時間延遲單元控制所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態。進一步的，所述第一隔離閥、第二隔離閥及第三隔離閥為氣動閥。進一步的，所述真空控制系統還包括工作腔室氣動閥，連接所述工作腔室與所述控制單元，所述控制單元控制所述工作腔室氣動閥打開以對所述工作腔室充氣。進一步的，所述工作腔室、真空泵及儲能腔室之間均通過導通管連通。本專利技術的優點在于通過儲能腔室來降低工作腔室抽真空時的初始壓力，從而滿足較小一級真空泵的抽速要求，降低能耗；此外儲能腔室被隔離后并未增加工作腔室的體積，因此也不會增加真空泵的負載，能進一步提高真空泵的抽吸效率，解決了現有技術中采用較大真空泵占用空間大其能耗浪費的問題。附圖說明圖1為本專利技術一實施例真空控制系統的結構示意圖。圖2為本專利技術另一實施例真空控制系統的結構示意圖。圖3為本專利技術另一實施例真空控制系統的結構示意圖。具體實施方式為使本專利技術的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本專利技術的內容作進一步說明。當然本專利技術并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本專利技術的保護范圍內。圖1所示為在本專利技術一實施例的真空控制系統的示意圖，真空控制系統包括工作腔室1，真空泵2以及儲能腔室3，彼此均通過導通管連通。第一隔離閥4連接于工作腔室1與真空泵2之間；第二隔離閥5連接于儲能腔室3與工作腔室1之間；第三隔離閥6連接于儲能腔室3與真空泵2之間。真空控制系統還包括控制單元8，連接于第一隔離閥4，第二隔離閥5及第三隔離閥6，用于在真空控制系統工作于常態或真空狀態時，控制各隔離閥的開閉狀態。此外，真空控制系統也可包括工作腔室氣動閥7，其連接于工作腔室1，用于對工作腔室1充氣。當然控制單元8同樣也可連接工作腔室氣動閥7，以控制其開閉狀態。請繼續參考圖1，以下將詳細說明本專利技術的真空控制系統的工作方式。首先，當進行例如是硅片裝卸動作時，要求真空控制系統的工作腔室1處于常壓工作狀態。此時，工作腔室1被充氣，其中的壓力保持為大氣壓，較佳的，可通過控制單元8將工作腔室氣動閥7打開，以對工作腔室1充氣?？刂茊卧?關閉第一隔離閥4和第二隔離閥5，使得工作腔室1與真空泵2、儲能腔室3相隔離。同時，控制單元8打開第三隔離閥6，真空泵2與儲能腔室3之間連通，真空泵2對儲能腔室3抽真空，使儲能腔室3內的壓力小于大氣壓，積蓄真空壓力。當需進行硅片加工動作時，要求工作腔室1工作于真空狀態，此時可通過控制單元8關閉氣動閥7，使工作腔室1不再被充氣，當然通過其他方式對工作腔室1停止充氣也是可行的。同時，控制單元8重新打開第二隔離閥5，使得工作腔室1與儲能腔室3相連通，由于儲能腔室3中已經積蓄有真空壓力，連通后工作腔室1內的壓力會迅速下降。當工作腔室1的壓力下降到達到預定程度時，控制單元8再關閉第二隔離閥5及第三隔離閥6，且同時打開第一隔離閥4。此時工作腔室1與真空泵2之間連通，真空泵2可對工作腔室1抽真空。由于工作腔室1中已經具有一定的真空度，真空泵2的抽速增大，因此采用較小一級的真空泵2就可以滿足抽速要求。此外，第二隔離閥5及第三隔離閥6關閉，使得儲能腔室3與工作腔室1，真空泵2隔開。因此真空泵2僅對工作腔室1抽氣，其負載較小，進一步提高了抽吸效率。在本專利技術的一優選實施例中，上述預定程度為工作腔室1內的壓力與儲能腔室3的壓力相同時，但也可為工作腔室1內的壓力達到一閾值時，本專利技術并不限于此。為了更準確地判斷工作腔室1的真空度是否達到預定程度以進行后續操作，真空控制系統還包括檢測單元9，檢測單元9連接工作腔室1以及控制單元8，用以檢測工作腔室1內的壓力。當其檢測到工作腔室1內的壓力下降到預定程度時，會發出一檢測信號至控制單元8，而控制單元8就依據這一檢測信號關閉第二隔離閥5及第三隔離閥6同時打開第一隔離閥4。在本專利技術的另一實施例中，請參考圖2，檢測單元9還可同時連接于儲能腔室3，其用于分別檢測工作腔室1和儲能腔室3的壓力，當檢測到工作腔室1內的壓力與儲能腔室3內的壓力相同時，檢測單元9發出檢測信號至控制單元8。當然，本專利技術的控制單元8也可通過時間延遲來判斷工作腔室1的真空度，如圖3所示，在本專利技術的另一實施例中，控制單元8包括時間延遲單元81，當需對工作腔室1進行抽真空動作時，控制單元8開啟第二隔離閥5，同時觸發時間延遲單元81，在經過一定時間延遲后，則視為工作腔室1中的常壓已經下降至預定程度，此時控制單元8再關閉第二隔離閥5及第三隔離閥6同時打開第一隔離閥4。綜上所述，本專利技術所提出的真空控制系統，通過儲能腔室來降低工作腔室抽真空時的初始壓力，從而采用較小一級真空泵即可以滿足抽速要求，具有占用面積小，能耗低的優點；此外抽真空時儲能腔室被隔離，并未增加工作腔室的體積，因此也不會增加真空泵的負載，從而進一步提高真空泵的抽吸效率。因此，本專利技術的真空控制系統在常壓及真空狀態交替工作時，能有效節省能耗，提高工作效本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種真空控制系統，應用于半導體器件制造，其包括工作腔室，真空泵以及第一隔離閥，所述第一隔離閥連接于所述工作腔室與所述真空泵之間，其特征在于，所述真空控制系統還包括：儲能腔室，與所述第一隔離閥并聯連接于所述工作腔室與所述真空泵之間；第二隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述工作腔室之間；第三隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述真空泵之間；以及控制單元，與所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥相連，控制所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態。

【技術特征摘要】
1.一種真空控制系統，應用于半導體器件制造，其包括工作腔室，真空泵以及第一隔離閥，所述第一隔離閥連接于所述工作腔室與所述真空泵之間，其特征在于，所述真空控制系統還包括：儲能腔室，與所述第一隔離閥并聯連接于所述工作腔室與所述真空泵之間；第二隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述工作腔室之間；第三隔離閥，連接于所述儲能腔室與所述真空泵之間；以及控制單元，與所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥相連，控制所述第一隔離閥，第二隔離閥以及第三隔離閥的開閉狀態；其中，當進行硅片裝卸動作時，所述控制單元關閉所述第一隔離閥和第二隔離閥、同時打開所述第三隔離閥，使得所述工作腔室與所述真空泵和儲能腔室相隔離，所述真空泵對所述儲能腔室抽真空使所述儲能腔室內的壓力小于大氣壓；當進行硅片加工動作時，所述控制單元打開所述第二隔離閥使得所述工作腔室與真空狀態的所述儲能腔室相連通而降低所述工作腔室內的壓力；當所述工作腔室內的壓力下降到預定程度時，所述控制單元關閉所述第二隔離閥及第三隔離閥，且同時打開所述第一隔離閥，所述真空泵對所述工作腔室抽...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任大清，
申請(專利權)人：上海集成電路研發中心有限公司，
類型：發明
國別省市：