CN104867853A - Foup结构和foup清洁方法 - Google Patents

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张召
黄家乐
王智
苏俊铭
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Abstract

本发明公开了一种FOUP结构和FOUP清洁方法，通过在FOUP两侧侧板的内侧设置一根进气管和一根出气管，形成气体的单向流动通道，且进气管和出气管自上而下开设多个进气口和出气口，使得气流可以均匀分布于纵向空间，同时吹扫到FOUP上部和下部的晶圆，且气流相较现有技术更加平稳、均匀，提高了FOUP内晶圆的清洁均匀性和清洁效率、清洁效果。

Description

FOUP结构和FOUP清洁方法
技术领域
本发明涉及半导体相关设备和工艺技术领域，尤其涉及一种FOUP结构和FOUP清洁方法。
背景技术
随着集成电路的半导体元件的积集度日益增加，相对的制程的精确度就显得格外重要。因为一旦制程过程中发生些微的错误或污染，就可能会造成制程的失败，导致晶圆的毁损或报废，因而耗费大量成本。
在整个半导体制造设备中，在不同晶圆处理工具或设备的装载端口之间通常通过晶圆载体来分批地传送和存储多个晶圆。这种工具通常执行多种使用在IC芯片制造中的工艺，如光刻、蚀刻、材料/膜沉积、固化、退火、检查或其他工艺。一种这种晶圆载体是前端开启式晶圆传送盒(FOUP，front-opening-unified-pod)，这种晶圆载体是被设计成在受控环境下持有多个尺寸在300mm至450mm范围内的晶圆的塑料壳体。通常，每个晶圆载体均持有大约25个晶圆。各个晶圆均垂直地堆叠在FOUP中且存储在具有多个分离的晶圆架或槽的晶圆支撑框架中。
随着半导体工艺要求越来越高，晶圆生产过程中FOUP内环境对晶圆良率影响作用越来越大，很多后段及铝制程或铜制程工艺都要求FOUP里面有相对干净的环境，避免金属布线等工艺被氧化或受颗粒影响。这可以通过对FOUP内部填充惰性气体，例如高纯度氮气，使FOUP的内部环境得以改善。不仅避免外界杂质进入，在提高晶圆保存时间的同时，也不会对晶圆造成损坏。
然而，当前业界通用的是通过FOUP的底部的通气口充入氮气用于清洁FOUP同时净化FOUP内的颗粒。如图1所示，FOUP底部设有两个进气口21，但是这样的设置在净气时会出现由于上面晶圆的阻挡会导致气体流动性变差，从而使FOUP净化效果变差。
现有技术提供了另一种FOUP的结构，如图2所示，FOUP后侧设置两根通气管31，而出气口32设于FOUP底部，这会导致气流直接流向底部从出气口排出，而上部晶圆的流通气体流量很小，影响上层晶圆的净化效果。公开号为CN 1536639A的中国专利申请就将吹气构件设于底板(即FOUP后侧)两侧，这就会产生上述技术问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种FOUP结构和FOUP清洁方法，以提高FOUP内晶圆的清洁均匀性和清洁效率、清洁效果。
本发明提供的FOUP结构，其包括设有开口的前板、与前板相对的后板、两侧的侧板以及顶板和底板，所述一个侧板的内侧设有从底板延伸至顶板的进气管，而另一个侧板的内侧设有从底板延伸至顶板的出气管，所述进气管自上而下开设有多个进气口，所述出气管自上而下开设有多个出气口。
进一步地，所述FOUP结构还包括吹气装置，所述进气管的一端与所述吹气装置相连用于吹气至FOUP内部，所述进气管的另一端封闭。
进一步地，所述FOUP结构还包括集气装置，所述出气管的一端与所述集气装置相连用于收集FOUP内部吹出的气体，所述出气管的另一端封闭。
进一步地，所述进气管自上而下均匀布设多个进气口，用于对FOUP内部的纵向空间均匀吹气。
进一步地，所述出气管自上而下均匀布设多个出气口，用于对FOUP内部的纵向空间均匀出气。
进一步地，所述进气管的进气口为横向扇形开口或包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向吹气范围覆盖整片晶圆。
进一步地，所述出气管的出气口为横向扇形开口或包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向出气范围覆盖整片晶圆。
进一步地，所述进气管和出气管固定于两侧侧板的当中位置，以对FOUP内部均匀吹气、出气。
进一步地，所述进气管与吹气装置相连的一端还设有密封阀门，所述出气管与集气装置相连的一端还设有密封阀门。
本发明还提供一种FOUP的清洁方法，包括利用上述FOUP结构，通过一吹气装置由进气管向FOUP内部吹气，在FOUP内部产生均匀分布于横向空间和纵向空间的气流，对FOUP内部晶圆进行清洁。
本发明提供的FOUP结构和FOUP清洁方法，通过在FOUP两侧侧板的内侧设置一根进气管和一根出气管，形成气体的单向流动通道，且进气管和出气管自上而下开设多个进气口和出气口，使得气流可以均匀分布于纵向空间，同时吹扫到FOUP上部和下部的晶圆，且气流相较现有技术更加平稳、均匀，提高了FOUP内晶圆的清洁均匀性和清洁效率、清洁效果。
附图说明
为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1是现有技术的一个FOUP结构示意图；
图2是现有技术的另一个FOUP结构示意图；
图3是本发明FOUP结构的结构示意图；
图4是本发明一个实施例中进气管的结构示意图；
图5是本发明另一个实施例中进气管的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3，本实施例的FOUP结构是用于传送、存储多个晶圆的载体，其包括设有开口的前板11、与前板相对的后板12、两侧的第一侧板13和第二侧板14、以及顶板15和底板16，前板11、后板12、第一侧板13、第二侧板14、顶板15和底板16围成了放置晶圆的晶圆空间。本实施例中，FOUP结构中的第一侧板13内侧设有从底板16延伸至顶板15的进气管18，第二侧板14内侧设有从底板16延伸至顶板15的出气管19，进气管18自下而上开设有多个进气口181，出气管自下而上开设有多个出气口191。
本实施例通过在FOUP结构两侧侧板的内侧设置一根进气管和一根出气管，形成气体的单向流动通道，且进气管和出气管自上而下开设多个进气口和出气口，使得气流可以均匀分布于纵向空间，同时吹扫到FOUP上部和下部的晶圆，且气流相较现有技术更加平稳、均匀，提高了FOUP内晶圆的清洁均匀性和清洁效率、清洁效果。
利用本实施例FOUP结构的清洁方法，包括通过一吹气装置由进气管向FOUP内部吹气，在FOUP内部产生均匀分布于横向空间和纵向空间的气流，对FOUP内部晶圆进行清洁。
为了便于FOUP结构内部进行吹扫，FOUP结构可以设有吹气装置，吹气装置可以固定在FOUP结构的壳体上，也可以通过其他方式与FOUP相连，并与进气管的一端相连用于吹气至FOUP内部，进气管的另一端封闭。在实际应用中，吹气装置还可以为可拆卸，进气管与吹气装置相连的一端还设有密封阀门，当不需要对FOUP内部进行吹气时，将吹气装置拆卸下，并关闭密封阀门，以防止外部空气通过进气管与FOUP内部流通，避免灰尘等进入FOUP内部。
为了便于收集FOUP结构内部吹扫后的气体，FOUP结构可以设有集气装置，集气装置可以固定在FOUP结构的壳体上，也可以通过其他方式与FOUP相连，并与出气管的一端相连用于收集FOUP内部吹出的气体，出气管的另一端封闭。在实际应用中，集气装置还可以为可拆卸，出气管与集气装置相连的一端还设有密封阀门，当不需要对FOUP内部进行吹气出气时，将集气装置拆卸下，并关闭密封阀门，以防止外部空气通过出气管与FOUP内部流通，避免灰尘等进入FOUP内部。
本实施例中，为了对FOUP内部的纵向空间均匀吹气，进气管18自上而下均匀布设多个进气口181。图4显示了一个较佳实施例中进气管的结构，该进气管的进气口为横向扇形开口，使得其横向吹气范围覆盖整片晶圆，以提高吹扫效果。图5显示了另一个较佳实施例中进气管的结构，该进气管的进气口包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向吹气范围覆盖整片晶圆，以提高吹扫效果。
本实施例中，为了对FOUP内部的纵向空间均匀出气，出气管19自上而下均匀布设多个出气口191。较佳地，如图4和图5中的进气管结构，出气管的出气口也可以为横向扇形开口或包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向出气范围覆盖整片晶圆。
本实施例中，进气管18和出气管19较佳地固定于两侧侧板的当中位置，使得两者的连线经过FOUP内晶圆的中心，以对FOUP内部均匀吹气、出气。

Claims (10)

1.一种FOUP结构，其特征在于：其包括设有开口的前板、与前板相对的后板、两侧的侧板以及顶板和底板，所述一个侧板的内侧设有从底板延伸至顶板的进气管，而另一个侧板的内侧设有从底板延伸至顶板的出气管，所述进气管自上而下开设有多个进气口，所述出气管自上而下开设有多个出气口。
2.根据权利要求1所述的FOUP结构，其特征在于：所述FOUP结构还包括吹气装置，所述进气管的一端与所述吹气装置相连用于吹气至FOUP内部，所述进气管的另一端封闭。
3.根据权利要求2所述的FOUP结构，其特征在于：所述FOUP结构还包括集气装置，所述出气管的一端与所述集气装置相连用于收集FOUP内部吹出的气体，所述出气管的另一端封闭。
4.根据权利要求1所述的FOUP结构，其特征在于：所述进气管自上而下均匀布设多个进气口，用于对FOUP内部的纵向空间均匀吹气。
5.根据权利要求4所述的FOUP结构，其特征在于：所述出气管自上而下均匀布设多个出气口，用于对FOUP内部的纵向空间均匀出气。
6.根据权利要求4所述的FOUP结构，其特征在于：所述进气管的进气口为横向扇形开口或包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向吹气范围覆盖整片晶圆。
7.根据权利要求5所述的FOUP结构，其特征在于：所述出气管的出气口为横向扇形开口或包括多个横向扇形排布的小孔，使得其横向出气范围覆盖整片晶圆。
8.根据权利要求1所述的FOUP结构，其特征在于：所述进气管和出气管固定于两侧侧板的当中位置，以对FOUP内部均匀吹气、出气。
9.根据权利要求3所述的FOUP结构，其特征在于：所述进气管与吹气装置相连的一端还设有密封阀门，所述出气管与集气装置相连的一端还设有密封阀门。
10.一种FOUP的清洁方法，其特征在于：包括利用权利要求1所述的FOUP结构，通过一吹气装置由进气管向FOUP内部吹气，在FOUP内部产生均匀分布于横向空间和纵向空间的气流，对FOUP内部晶圆进行清洁。
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