[发明专利]一种半导体设备的真空控制系统及真空控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设备控制领域，特别涉及一种半导体设备的真空控制系统及真空控制方法。

背景技术

近年来，真空设备在半导体行业中的应用越来越广泛，例如真空镀膜类设备(蒸发，溅射)，干法类设备(ICP，RIE，PECVD)，材料生长类设备(MBE，MOCVD，LPCVD)，热处理设备(合金炉，退火炉)，掺杂类设备(离子注入机等)这些真空设备作为半导体技术发展不可或缺的条件起到越来越重要的作用。而真空设备的真空度将直接影响到半导体工艺的完成，因此真空度的控制是真空设备正常运行的基础。

目前国产半导体真空设备的真空控制方法，大多是利用真空泵将真空设备反应腔室内的气体抽走，使该反应腔室内的压强低于一个大气压，得到真空状态。同时，在真空泵与反应腔室之间安装一个可以线性调节开度的调节阀，如真空阀，通过控制真空阀门的开度的大小来控制真空泵抽真空的抽率，从而控制反应腔室内真空度。

然而，采用上述处理方法具有以下缺点：

首先，市场上的真空阀价格都比较昂贵，并且还需要配置一个专门的控制器来调节真空阀的开度，增加了设备成本，影响设备竞争力。其次，安装控制器需要相对比较大的空间，占据了半导体设备宝贵的设备空间。最后，控制器对真空阀开度的调节包括PID算法，控制信号容易受到外界的干扰。

针对上述问题，有必要提出一种新的应用于半导体设备的真空控制系统及真空控制方法。

发明内容

本发明的主要目的旨在提供一种可以有效节省成本的半导体设备的真空控制系统及真空控制方法。

为达成上述目的，本发明提供一种半导体设备的真空控制系统，包括抽真空单元和真空调节单元。其中抽真空单元包括真空泵，第一管路以及第一开关阀；所述真空泵通过所述第一管路连接至反应腔室，所述第一开关阀设于所述第一管路上。所述真空度调节单元连接至所述真空泵，用于在所述第一开关阀开启时向所述真空泵提供流量可变的导入气体以调节所述真空泵对所述反应腔室的抽真空率。

优选地，所述真空度调节单元包括与所述真空泵相连的第二管路，设于所述第二管路上的串联的气体质量流量控制器和第二开关阀，以及与所述第二管路的进气口相连的导入气体供应源；其中所述第二开关阀用于导通或截断所述第二管路中的导入气体，所述气体质量流量控制器用于控制进入所述真空泵的所述导入气体的流量。

优选地，所述第二管路的出气口与所述第一管路相连。

优选地，所述第二管路的出气口与所述第一开关阀上游的所述第一管路相连。

优选地，所述第一开关阀为真空阀；所述第二开关阀为电磁阀。

本发明还提供了一种基于上述真空控制系统的真空控制方法，包括：开启所述第一开关阀；在所述真空泵运作时，通过所述真空度调节单元向所述真空泵提供导入气体以调节所述真空泵对所述反应腔室的抽真空率。

优选地，所述真空度调节单元包括与所述真空泵相连的第二管路，设于所述第二管路上的串联的气体质量流量控制器和第二开关阀，以及与所述第二管路的进气口相连的导入气体供应源；所述导入气体通过所述气体质量流量控制器控制其流量。

优选地，所述第二管路的出气口与所述第一管路相连。

优选地，所述第二管路的出气口与所述第一开关阀上游的所述第一管路相连。

优选地，所述第一开关阀为真空阀，所述第二开关阀为电磁阀。

本发明所提出的真空控制系统及控制方法，通过增加一路连接至真空泵的导入气体管路，以导入气体的流量变化来控制反应腔室的真空度。相较于现有的真空控制系统，本发明无需采用阀门开度可调的调节阀，大幅减小了设备成本。

附图说明

图1所示为本发明的真空控制系统的示意图；

图2所示为本发明一较佳实施例的真空控制系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。