CN110246791A - 一种晶圆传送装置、去除杂质的设备及去除杂质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆传送装置、去除杂质的设备及去除杂质的方法，用于清理晶圆表面的颗粒物，去除杂质的设备包括一晶圆传送装置、一气流供给装置；晶圆传送装置包括：第一支撑板和第二支撑板通过多根支撑杆连接；每根支撑杆的内部为中空结构，每根支撑杆的一端设有一进气口，进气口用于导入一气流；每根支撑杆包括：多个排气孔，均匀地分布于支撑杆面向晶圆传送装置的内部的一面。本发明技术方案的有益效果在于：通过改进晶圆传送装置的结构，在传送晶圆的过程中，去除晶圆表面的颗粒物，从而提高了晶圆的良率。

Description

一种晶圆传送装置、去除杂质的设备及去除杂质的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆传送装置、去除杂质的设备及去除杂质的方法。
背景技术
在半导体制造技术中，晶圆上的颗粒物即Particle(以下简称PA)是考量晶圆品质的一个重要因素，颗粒物会直接影响晶圆的性能，因而控制PA是非常关键的。
在炉管制造技术中，常需要一种晶圆传送装置用于晶圆的传送及加工，这种承载晶圆的工具称之为boat(晶舟)。由于制程过程中，晶舟直接与晶圆接触，如果晶舟本身带有PA，在与晶圆接触摩擦的过程中会直接影响晶圆的PA状况。但是，如果我们能充分利用晶舟的结构特性，不仅能改善因为晶舟自身状况带来的PA，也能同时解决因为其它一些原因造成的PA，例如传送器械掉落的PA、进气管喷出的PA、炉管内壁剥落的氧化层等。因此，现需一种新型结构的晶舟，能够有效地去除晶圆表面的颗粒物，进一步地提升晶圆的良率。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种晶圆传送装置、去除杂质的设备及去除杂质的方法。
具体技术方案如下：
本发明包括一种晶圆传送装置，包括：
第一支撑板和第二支撑板通过多根支撑杆连接；
每根所述支撑杆的内部为中空结构，每根所述支撑杆的一端设有一进气口，所述进气口用于导入一气流；
每根所述支撑杆包括：
多个排气孔，均匀地分布于所述支撑杆面向所述晶圆传送装置的内部的一面。
优选的，每根所述支撑杆还包括多个用以承载晶圆的插槽，每个插槽对应设置于一所述排气孔的正下方。
优选的，所述支撑杆的内径为所述支撑杆的直径的1/10。
优选的，所述排气孔为正方形，且所述正方形的边长与所述支撑杆的内径相等。
优选的，所述气流为氮气流。
本发明包括一种去除杂质的设备，用于清理晶圆表面的颗粒物，包括晶圆传送装置，还包括：
一气流供给装置，分别连接每个所述进气口，用于供给所述气流以带走所述晶圆表面的所述颗粒物。
优选的，所述设备还包括：
一腔体，所述腔体包括一排气口，所述晶圆传送装置设置于所述腔体中；
一抽气泵，设置于所述腔体的排气口，用于将所述气流抽出所述腔体外；
一收集装置，与所述抽气泵连接，用于收集所述抽气泵抽出的所述气流中携带的所述颗粒物。
本发明包括一种去除杂质的方法，包括以下步骤：
步骤S1，在一第一预设时间内，向第一支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第二支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流；
步骤S2，在一第二预设时间内，向第二支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流；
步骤S3，在一第三预设时间内，向第三支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第二支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流。
优选的，所述第一预设时间、所述第二预设时间以及所述第三预设时间相等。
优选的，所述第一风速大于所述第二风速。
本发明技术方案的有益效果在于：通过改进晶圆传送装置的结构，在传送晶圆的过程中，去除晶圆表面的颗粒物，从而提高了晶圆的良率。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明实施例中的晶圆传送装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中的支撑杆的结构示意图；
图3为本发明实施例中去除杂质的设备的结构示意图；
图4为本发明实施例中去除杂质的方法的步骤流程图；
图5为本发明实施例中的气流的方向示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的第一实施例提供一种晶圆传送装置1，如图1所示，包括：
第一支撑板11和第二支撑板12通过多根支撑杆10连接；
每根支撑杆10的内部为中空结构，每根支撑杆10的一端设有一进气口101，用于导入一气流；
如图2所示，每根支撑杆10包括：
多个排气孔102，均匀地分布于支撑杆10面向晶圆传送装置的内部的一面；
多个用以承载晶圆的插槽103，每个插槽103对应设置于一排气孔102的正下方；
支撑杆10的内径为支撑杆10的直径的1/10；
排气孔102为正方形，且正方形的边长与支撑杆10的内径相等。
具体地，晶圆(wafer)上的颗粒物(Particle，简称PA)是考量晶圆品质的一个重要因素，它会直接影响晶圆的性能，因而控制晶圆上的颗粒物非常关键。在半导体制造技术中，常需要使用晶圆传送装置1对晶圆进行传送及加工，本发明实施例中的晶圆传送装置1为晶舟(Boat)。一般晶圆传送装置1有两种材质，一种是石英(Quartz)，另一种是碳化硅(SiC)材质。
具体地，由于制程过程中，晶圆直接与晶圆传送装置1接触，如果晶圆传送装置1本身带有PA，在与晶圆接触摩擦的过程中能直接影响晶圆的PA状况。但是，如果我们能充分利用晶圆传送装置1的结构特性，不仅能改善因为晶圆传送装置1的自身状况带来的PA，也能同时解决因为其它一些原因造成的PA。
本实施例中针对晶圆传送装置1，即晶舟的结构进行改造，晶圆传送装置1包括三根支撑杆10(Rod)，为了方便描述，将三根支撑杆分别定义为第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆。将每根支撑杆10都设计成空心，每根支撑杆10都设有一个进气口101，设置于与第二支撑板12连接的一端，每个承载晶圆的插槽103(Slot)的正上方都开设排气孔102。
具体地，由支撑杆10的进气口101通入氮气流，通过多个排气孔102将氮气流引出，将晶圆表面的PA带走，在腔体的排气口用抽气泵将携带PA的氮气流抽走，并储存于收集装置(capture)中，并定期清理收集装置中捕获的PA。在本实施例中，排气孔102为正方形，以增大气流与晶圆的接触面积，从而增强清理PA的效果。
本发明的第二实施例提供一种去除杂质的设备，用于清理晶圆表面的颗粒物，该设备包括第一实施例中的晶圆传送装置，如图3所示，还包括：
一气流供给装置2，分别连接每个支撑杆10的进气口101，用于供给气流以带走晶圆表面的颗粒物；
一腔体3，腔体3包括一排气口30，晶圆传送装置1设置于腔体3内；
一抽气泵4，设置于腔体3的排气口30，用于将气流抽出腔体3外；
一收集装置5，与抽气泵4连接，用于收集抽气泵4抽出的气流中携带的颗粒物。
具体地，气流供给装置2用于供给惰性气体，本实施例中采用氮气。在晶舟将晶圆传送至腔体3的内部后，采用气流供给装置2分别向三根支撑杆10通入氮气流，向支撑杆通气的时间分为三段，具体包括第一预设时间T1、第二预设时间T2及第三预设时间T3，且T1、T2、T3时长相等。在第一预设时间段内，第一支撑杆内的风速为X，第二支撑杆和第三支撑杆内的风速均为Y；在第二预设时间段内，第二支撑杆内的风速为X，第一支撑杆和第三支撑杆内的风速为Y；在第三预设时间内，第三支撑杆内的风速为X，第一支撑杆和第二支撑杆内的风速为Y。上述过程中，风速X大于Y。
具体地，每根支撑杆10都设有用于承载晶圆的插槽103，插槽103的正上方都开设有排气孔102，经过上述通气的过程后，氮气通过排气孔102引出支撑杆10外，并在晶圆的表面形成气流以将晶圆上的PA带走。在腔体3的排气口30用抽气泵4将携带PA的风束抽走。
进一步地，在每一个预设时间结束后，采用抽气泵4将携带PA的氮气流通过排气口30排出腔体3外并收集在收集装置5中，定期对收集装置5进行清理以达到清理腔体内部的颗粒物的目的。
本发明的第三实施例提供一种去除杂质的方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤S1，在一第一预设时间内，向第一支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第二支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的气流；
步骤S2，在一第二预设时间内，向第二支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的气流；
步骤S3，在一第三预设时间内，向第三支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第二支撑杆的进气口导入一第二风速的气流。
具体地，向支撑杆通气的时间分为三段，具体包括第一预设时间T1、第二预设时间T2及第三预设时间T3。在第一预设时间内，第一支撑杆内的风速为X，第二支撑杆和第三支撑杆内的风速均为Y；在第二预设时间内，第二支撑杆内的风速为X，第一支撑杆和第三支撑杆内的风速为Y在第三预设时间内，第三支撑杆内的风速为X，第一支撑杆和第二支撑杆内的风速为Y。
具体地，第一风速X大于第二风速Y。如图5所示，在第一预设时间内，由于第一支撑杆10a排出的气流的风速最大，因此，气流的主方向为A1；在第二预设时间内，由于第二支撑杆10b排出的气流的风速最大，因此，气流的主方向为A2；在第三预设时间内，由于第三支撑杆10c排出的气流的风速最大，因此，气流的主方向为A3。进一步地，T1、T2、T3时长相等，即气流与晶圆的各部分接触的时间相同，以确保对晶圆各部分的PA进行全面的清理，从而提高晶圆的良率。
本发明技术方案的有益效果在于：通过改进晶圆传送装置的结构，在传送晶圆的过程中，去除晶圆表面的颗粒物，从而提高了晶圆的良率。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆传送装置，其特征在于，包括：
第一支撑板和第二支撑板通过多根支撑杆连接；
每根所述支撑杆的内部为中空结构，每根所述支撑杆的一端设有一进气口，所述进气口用于导入一气流；
每根所述支撑杆包括：
多个排气孔，均匀地分布于所述支撑杆面向所述晶圆传送装置的内部的一面。
2.根据权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，每根所述支撑杆还包括多个用以承载晶圆的插槽，每个插槽对应设置于一所述排气孔的正下方。
3.根据权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述支撑杆的内径为所述支撑杆的直径的1/10。
4.根据权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述排气孔为正方形，且所述正方形的边长与所述支撑杆的内径相等。
5.根据权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述气流为氮气流。
6.一种去除杂质的设备，用于清理晶圆表面的颗粒物，其特征在于，包括权利要求1至5中任一所述的晶圆传送装置，还包括：
一气流供给装置，分别连接每个所述进气口，用于供给所述气流以带走所述晶圆表面的所述颗粒物。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
一腔体，所述腔体包括一排气口，所述晶圆传送装置设置于所述腔体中；
一抽气泵，设置于所述腔体的排气口，用于将所述气流抽出所述腔体外；
一收集装置，与所述抽气泵连接，用于收集所述抽气泵抽出的所述气流中携带的所述颗粒物。
8.一种去除杂质的方法，应用于如权利要求6或7所述的设备，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，在一第一预设时间内，向第一支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第二支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流；
步骤S2，在一第二预设时间内，向第二支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第三支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流；
步骤S3，在一第三预设时间内，向第三支撑杆的进气口导入一第一风速的气流，同时，向第一支撑杆的进气口及第二支撑杆的进气口导入一第二风速的所述气流。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间、所述第二预设时间以及所述第三预设时间相等。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一风速大于所述第二风速。
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