高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置以及利用减压的晶片处理方法与流程

本发明涉及一种高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置以及利用减压的晶片处理方法。

背景技术：

1、半导体制造的整个工艺由许多连续的工艺而组成。大多数工艺在适当的真空状态下进行以保持清洁条件。与此不同，为了在晶片上沉积金属材料，执行高真空工艺。还有在高压气体气氛下对晶片进行热处理的高压工艺。

2、高真空工艺或高压工艺需要彼此截然不同的压力条件等。例如，高真空工艺在远低于大气压的压力下进行，而高压工艺在远高于大气压的压力下进行。为了满足这些完全不同的条件，这些工艺在不同的设备(腔室)中进行。

3、为了开发新技术、改善现有工艺等，在(高)真空工艺中附加高压工艺，或者还会发生相反的情况。此外，可能需要在单一工艺中在高压和真空之间来回调整压力条件。在这种情况下，需要在从高压到真空的宽范围内进行压力调整。然而，尚未开发出能够适当应对的技术。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一目的在于，提供一种能在单一腔室中将压力从高压状态转换到真空状态，使得在很大的压力变动下处理晶片的高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置以及利用减压的晶片处理方法。

3、解决问题的手段

4、为达成所述课题，根据本发明的一侧面的利用减压的晶片处理方法，其中，包括：向处理室供给处理气体，使所述处理室处于高于大气压的高压状态，从而使配置在所述处理室的晶片暴露在所述高压状态的步骤；从所述处理室排放所述处理气体，使所述处理室转换为常压状态，从而使所述晶片暴露在从所述高压状态到所述常压状态的减压的步骤；以及从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室转换为真空状态，从而使所述晶片暴露在从所述常压状态到所述真空状态的减压的步骤。

5、此处，在所述高压状态下，所述处理室的压力可以达到在2atm至25atm范围内设置的值。

6、此处，在所述真空状态下，所述处理室的压力可以达到在10^-3torr至10^-7torr范围内设置的值。

7、此处，在从所述高压状态转换为所述真空状态时，所述减压幅度可以为2atm以上。

8、此处，还可以包括在将所述处理室从所述高压状态转换为所述真空状态时，将容纳所述处理室的保护室的压力保持在高于所述处理室的压力的步骤。

9、此处，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体使所述处理室转换为真空状态，从而使所述晶片暴露在从所述常压状态到所述真空状态的减压的步骤，可以包括将所述处理室转换为所述真空状态时，将容纳所述处理室的保护室保持在所述常压状态的压力以上的步骤。

10、此处，从所述处理室排放所述处理气体，使所述处理室转换为常压状态，从而使所述晶片暴露在从所述高压状态到所述常压状态的减压的步骤，可以包括打开用于控制连接于所述处理室的排气管的排气阀，使所述处理气体自然排出的步骤。

11、此处，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室转换为真空状态，从而使所述晶片暴露在从所述常压状态到所述真空状态的减压的步骤，可以是包括：使与所述处理室连通的第一真空泵运行的步骤；以及使设置在所述处理室和所述第一真空泵之间，并在低于所述第一真空泵的压力下运行的第二真空泵运行的步骤，当所述第二真空泵不运行时，所述第一真空泵旁路连接到所述处理室和所述第二真空泵之间的流路进行工作。

12、此处，还可以包括将所述处理室从所述高压状态转换为所述真空状态时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤。

13、根据本发明的另一侧面的高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置，可以是包括：工艺腔室，具备用于处理晶片的处理室；供气模块，用于向所述处理室供给处理气体，使所述处理室达到高于大气压的高压状态；排气模块，从所述处理室排出所述处理气体，使所述处理室达到常压状态；进气模块，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室达到真空状态；以及控制模块，用于控制所述供气模块、所述排气模块、及所述进气模块，使得在从所述高压状态经过所述常压状态达到所述真空状态的压力变动下进行对所述晶片的所述处理。

14、此处，所述工艺腔室，可以是包括：内部腔室，具备所述处理室；以及外部腔室，用于容纳所述内部腔室，所述供气模块被构成为向所述外部腔室供给压力高于所述处理气体的压力的保护气体。

15、此处，所述进气模块，可以包括：吸引单元；以及吸引管，用于连通所述吸引单元和所述处理室，所述排气模块可以包括排气管，所述排气管从所述吸引管分歧，并由直径小于所述吸引管的直径而形成。

16、根据本发明的其他另一侧面的利用减压的晶片处理方法，可以是包括：在向处理室供给处理气体的高压状态、从所述处理室排放所述处理气体，使所述处理室达到常压状态、从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室达到真空的真空状态中，为了使所述处理室具有高于大气压的压力，在从所述高压状态到所述高压状态、所述常压状态及所述真空状态中的至少一种状态下对所述处理室进行减压的步骤；以及通过对所述处理室进行减压，使配置在所述处理室中的晶片发生脱气的步骤，在向所述处理室供给处理气体的高压状态、从所述处理室排放所述处理气体，使所述处理室达到常压状态、从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室达到真空的真空状态中，为了使所述处理室具有高于大气压的压力，在从所述高压状态到所述高压状态、所述常压状态及所述真空状态中的至少一种状态下对所述处理室进行减压的步骤中，将所述减压的幅度设为2atm以上。

17、此处，还可以包括在对所述晶片进行加压和减压时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤。

18、此处，在对所述晶片进行加压和减压时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤，可以包括在对所述晶片进行减压期间，将所述处理室的温度保持在相同的温度的步骤。

19、发明效果

20、根据如上所述构成的本发明的高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置以及利用减压的晶片处理方法，由于配置在处理室中的晶片暴露在从高压状态经过常压状态到真空状态的减压中，因此，受很大的压力变动的影响。由于晶片在单一腔室(处理室)内经历这种压力变动，因此，可以利用此方式执行新方式的晶片处理。

技术特征：

1.一种利用减压的晶片处理方法，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，在所述高压状态下，所述处理室的压力达到在2atm至25atm范围内设置的值。

3.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，在所述真空状态下，所述处理室的压力达到在10^-3torr至10^-7torr范围内设置的值。

4.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，在从所述高压状态转换为所述真空状态时，所述减压幅度为2atm以上。

5.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，还包括在将所述处理室从所述高压状态转换为所述真空状态时，将容纳所述处理室的保护室的压力保持在高于所述处理室的压力的步骤。

6.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体使所述处理室转换为真空状态，从而使所述晶片暴露在从所述常压状态到所述真空状态的减压的步骤，包括将所述处理室转换为所述真空状态时，将容纳所述处理室的保护室保持在所述常压状态的压力以上的步骤。

7.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，从所述处理室排放所述处理气体，使所述处理室转换为常压状态，从而使所述晶片暴露在从所述高压状态到所述常压状态的减压的步骤，包括打开用于控制连接于所述处理室的排气管的排气阀，使所述处理气体自然排出的步骤。

8.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室转换为真空状态，从而使所述晶片暴露在从所述常压状态到所述真空状态的减压的步骤，包括：

9.根据权利要求1所述的利用减压的晶片处理方法，其中，还包括将所述处理室从所述高压状态转换为所述真空状态时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤。

10.一种高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置，其中，包括：

11.根据权利要求10所述的高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置，其中，所述工艺腔室，包括：

12.根据权利要求10所述的高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置，其中，所述进气模块，包括：

13.一种利用减压的晶片处理方法，其中，包括：

14.根据权利要求13所述的利用减压的晶片处理方法，其中，还包括在对所述晶片进行加压和减压时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤。

15.根据权利要求14所述的利用减压的晶片处理方法，其中，在对所述晶片进行加压和减压时，使所述处理室的温度达到在300℃至800℃的范围内设置的值的步骤，包括在对所述晶片进行减压期间，将所述处理室的温度保持在相同的温度的步骤。

技术总结本发明提供一种高压工艺及真空工艺并用型晶片处理装置及利用减压的晶片处理方法，其中，所述晶片处理装置，包括：工艺腔室，具备用于处理晶片的处理室；供气模块，用于向所述处理室供给处理气体，使所述处理室达到高于大气压的高压状态；排气模块，从所述处理室排出所述处理气体，使所述处理室达到常压状态；进气模块，从所述处理室吸入所述处理气体的残留气体，使所述处理室达到真空状态；以及控制模块，用于控制所述供气模块、所述排气模块、及所述进气模块，使得在从所述高压状态经过所述常压状态达到所述真空状态的压力变动下进行对所述晶片的所述处理。技术研发人员：辛喆熙受保护的技术使用者：HPSP有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29