CN116378981A - 气流导引装置以及制造设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种气流导引装置以及制造设备。气流导引装置供与机台搭配使用，其中机台具有顶部开口。气流导引装置包含壳体、入风口、出风口、以及气流导引部。壳体具有内部空间。入风口设置于壳体上，气流由相对于机台的侧面方向进入内部空间。出风口设置于壳体上的入风口以外的位置，其中出风口可与顶部开口连接，让气流由出风口离开内部空间并进入机台。气流导引部设置于壳体内，至少部分由垂直入风口方向往旁延伸。制造设备包含气流导引装置以及机台。

Description

气流导引装置以及制造设备
技术领域
本发明是关于气流导引装置以及制造设备。尤其是关于半导体工艺中使用的气流导引装置以及制造设备。
背景技术
如图1所示的现有技术，在半导体工艺中，为了减少粉尘及各种有机、无机污染物对晶圆、集成电路芯片等物件的影响，会将其放置在机台70中的工作台71上施作，并且对进入机台70的气流进行过滤。
如图1所示的现有技术，目前常见的机台70为了增加可工作区域的空间，一般会通过设于顶部的进气装置10的进气装置入风口20由机台70的侧面进气，并以滤网51过滤进入的气流。然而，此方式通过滤网51的气流的速度不均匀，且进入机台70后容易呈扰流状态，会增加工作台上物件受到污损的机会，从而降低良率，推升制造成本，因此有改善的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气流导引装置，可提高良率，降低制造成本。
本发明的另一目的在于提供一种制造设备，可提高良率，降低制造成本。
本发明的气流导引装置供与机台搭配使用，其中机台具有顶部开口。气流导引装置包含壳体、入风口、出风口、以及气流导引部。壳体具有内部空间。入风口设置于壳体上，气流由相对于机台的侧面方向进入内部空间。出风口设置于壳体上的入风口以外的位置，其中出风口可与顶部开口连接，让气流由出风口离开内部空间并进入机台。气流导引部设置于壳体内，位于气流的流动路径上，至少部分由垂直入风口方向往旁延伸。
在一实施例中，气流导引装置供与机台搭配使用，其中机台具有顶部开口。顶部开口实质朝向Z轴方向，Z轴方向与X轴方向及Y轴方向为正交。气流导引装置包含壳体、入风口、出风口、以及气流导引部。壳体具有内部空间。入风口设置于壳体上，实质朝向X轴方向且连通内部空间。出风口设置于壳体上的入风口以外的位置，实质朝向Z轴方向且连通内部空间，其中出风口可与顶部开口连接。气流导引部设置于壳体内，至少部分由平行X轴方向往Y轴方向延伸。
在一实施例中，气流导引部形成弧面。
在一实施例中，壳体于顶部开口所在平面的垂直投影为蜗壳形状，且入风口与蜗壳形状的开口对应。
在一实施例中，壳体具有顶壳、底壳、以及夹设于顶壳及底壳之间的侧壳，入风口及出风口分别设置于侧壳及底壳上。
在一实施例中，侧壳的内侧面的一部分形成气流导引部。
在一实施例中，气流导引部设置于顶壳。
在一实施例中，气流导引装置进一步包含气流匀化件，设置于出风口。
在一实施例中，气流匀化件包含多个穿孔。
在一实施例中，气流匀化件为圆盘状，根据半径由中心向外三等分成第一区域、第二区域、以及第三区域，第一区域内的孔洞的直径为该二区域内的孔洞的直径的1/3，第二区域内的孔洞的直径为第三区域内的孔洞的直径的1/3。
在一实施例中，气流导引装置进一步包含滤网，设置于出风口。
本发明的制造设备包含上述机台及气流导引装置，其中机台进一步包含工作台，顶部开口正对于工作台的顶面。
附图说明
图1为现有技术示意图。
图2A及2B为本发明制造设备的实施例示意图。
图3A至3D为本发明气流导引装置的实施例示意图。
图3E为本发明气流导引装置中气流导引部为设置于顶壳上的不同实施例示意图。
图4A为现有技术出风口的量测位置示意图。
图4B为本发明中出风口的量测位置实施例示意图。
主要元件符号说明：
10...进气装置
20...进气装置入风口
30...进气装置出风口
51...滤网
70...机台
71...工作台
90...制造设备
100...壳体
101...内部空间
110...顶壳
110’...顶壳
120...底壳
130...侧壳
200’...入风口
200...入风口
300...出风口
400...气流导引部
400’...气流导引部
500...气流匀化件
510...滤网
600...气流
700...机台
701...顶部开口
710...工作台
711...顶面
800...气流导引装置
810...盖板
900...制造设备
X...X轴
Y...Y轴
Z...Z轴
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例并配合附图以说明本发明所公开的气流导引装置以及制造设备的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。然而，以下所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围，在不悖离本发明构思精神的原则下，本领域技术人员可基于不同观点与应用以其他不同实施例实现本发明。在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”或“耦合”可为二元件间存在其它元件。
应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。
此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“下面”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“下方”或“下面”可以包括上方和下方的取向。
本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
如图2A及图2B所示的实施例，本发明的气流导引装置800供与具有顶部开口701的机台700搭配使用。其中，机台700及气流导引装置800组成本发明的制造设备900。机台700还包含工作台710，顶部开口701正对于工作台710的顶面711。更具体而言，制造设备900是用于半导体工艺，例如晶圆、集成电路芯片等物件可置放于工作台710上。气流由相对于机台700的侧面方向通过气流导引装置800的入风口200进入，由出风口300离开，并由顶部开口701进入机台700。在一实施例中，气流导引装置800可通过盖板810配接于顶部开口701，从而使机台700形成封闭空间。然而在不同实施例中，可通过调整气流导引装置800的壳体100的尺寸，使气流导引装置800直接接合于顶部开口701，从而使机台700形成封闭空间。其中，气流导引装置800进一步可包含滤网510，设置于出风口300，更具体而言是在出风口300以及顶部开口701之间，用于滤除微粒或VOC等污染物。滤网510较佳但不限为可拆卸式。
进一步而言，如图3A至图3D所示的实施例，气流导引装置800包含壳体100、入风口200、出风口300、以及气流导引部400。在一实施例中，气流导引装置800全部为高分子制成，然而在不同实施例中，气流导引装置800的全部或一部分可以例如金属或合金等高分子以外的材料制成。
壳体100具有内部空间101。入风口200设置于壳体100上，气流600由相对于机台700(参见图2A)的侧面方向进入内部空间101。出风口300设置于壳体100上的入风口200以外的位置，其中出风口300可与顶部开口701(参见图2A)连接，让气流由出风口300离开内部空间101并进入机台700。更具体而言，在一实施例中，壳体100具有顶壳110、底壳120、以及夹设于顶壳110及底壳120之间的侧壳130，入风口200及出风口300分别设置于侧壳130及底壳120上。
如图3C至图3D所示的实施例，气流导引部400设置于壳体100内，位于气流的流动路径上，至少部分由垂直入风口200方向往旁延伸。在此实施例中，侧壳130的内侧面的一部分形成气流导引部400，且为弧面。进一步而言，壳体100于顶部开口701(参见图2A)所在平面的垂直投影为蜗壳形状，且入风口200与蜗壳形状的开口对应。然而在不同实施例中，气流导引部400可为能够达到导引气流方向的任意形状或构造，且不限形成于侧壳130的内侧面。如图3E所示的不同实施例，气流导引部400’为设置于顶壳110’上的弧形挡墙，气流由入风口200’进入后可由气流导引部400’导引。换言之，气流导引部的形状可不受壳体外部轮廓形状的限制。
如图2A至图3D所示的实施例，以不同角度看，顶部开口701实质朝向Z轴方向，Z轴方向与X轴方向及Y轴方向为正交。入风口200设置于壳体100上，实质朝向X轴方向且连通内部空间101。出风口300设置于壳体100上的入风口200以外的位置，实质朝向Z轴方向且连通内部空间101。气流导引部400设置于壳体100内，至少部分由平行X轴方向往Y轴方向延伸。
如图3C及图3D所示的实施例，气流导引装置800可包含气流匀化件500，设置于出风口300，以进一步使出风口各位置的风速更均匀。其中，气流匀化件500可包含多个穿孔。更具体而言，气流匀化件为圆盘状，包含多个圆形穿孔，根据半径由中心向外三等分成第一区域、第二区域、以及第三区域，第一区域内的孔洞的直径为该二区域内的孔洞的直径的1/3，第二区域内的孔洞的直径为第三区域内的孔洞的直径的1/3。在不同实施例中，穿孔可为其他形状或分布方式。
以下对现有及本发明制造设备进行测试。
如图4A所示的实施例，选用进气装置出风口30(参见图1)尺寸为长762mm、宽652mm且进气装置入风口20尺寸为长100mm、宽50mm的现有设备进行测试，入风口风速为0.6m/s，量测出风口的A01～A15位置的风速，可得如下表1的结果。
表1
Figure BDA0003984916700000071
由表1可看出，现有设备出风口各位置风速有高达0.28m/s者，亦有低至0.05m/s者，差异极大。此外，A01～A15位置的平均风速经过计算为0.13m/s，STD为0.07，明显不均匀。
如图4B所示的实施例，选用出风口300尺寸为直径400mm且入风口200尺寸为长200mm、宽50mm的本发明气流导引装置进行测试，入风口风速分别为0.45m/s、0.75m/s、1.20m/s，量测出风口B01～B09位置的风速，可得如下表2A至2C的结果。
表2A(入风口风速为0.45m/s)
Figure BDA0003984916700000081
B01～B09位置的平均风速经过计算为0.09m/s，STD为0.01，显然均匀。
表2B(入风口风速为0.75m/s)
Figure BDA0003984916700000082
B01～B09位置的平均风速经过计算为0.17m/s，STD为0.02，显然均匀。
表2C(入风口风速为1.2m/s)
Figure BDA0003984916700000091
B01～B09位置的平均风速经过计算为0.27m/s，STD为0.04，显然均匀。
此外，进一步对上述现有设备与本发明气流导引装置的能耗进行评估。其中，气流是通过风机打入。在一实施例中，使两者入风口的风速相同，分别量测其出风口的风速，结果如下表3A。
表3A
Figure BDA0003984916700000092
由表3A可看出，本发明气流导引装置的出风口面积约为现有设备的出风口面积的1/5，当入风口的风速相同，本发明气流导引装置的出风口的风速约为现有设备的出风口的风速的5倍，而用于本发明气流导引装置的风机与用于现有设备的风机，在此情况下两者耗能无明显差异。换言之，本发明气流导引装置与现有设备相比，在相同耗能的情况下，可具有较高的出风口风速。
在另一实施例中，使两者达到相同的出风口风速，分别量测其入风口的风速，结果如下表3B。
表3B
Figure BDA0003984916700000093
Figure BDA0003984916700000101
由表3B可看出，本发明气流导引装置的出风口面积约为现有设备的出风口面积的1/5，然而当出风口的风速相同，本发明气流导引装置的入风口的风速约为现有设备的出风口的风速的1/5，又用于本发明气流导引装置的入风口面积与现有设备的入风口面积相同，因此用于本发明气流导引装置的风机与用于现有设备的风机，在此情况下前者需输出的气流量约为后者的1/5。换言之，本发明气流导引装置与现有设备相比，在相同出风口风速的情况下，可具有较低的耗能。
另一方面，观察现有设备及本发明制造设备的工作台上物件受到污损的状况可以进一步发现，仅在通气流状况下，现有设备的工作台上物件表面有污损侦测数9～23处，本发明制造设备的工作台上物件表面污损侦测数为0。在经过酸洗的状况下，现有设备的工作台上物件表面有污损侦测数11～41处，本发明制造设备的工作台上物件表面污损侦测数为4。
基于上述，本发明气流导引装置通过气流导引部的设置，由入风口进入的气流能够以较均匀的速度通过出风口，并且通过顶部开口进入机台，使机台内部的气流稳定，进一步减少工作台上物件受到污损的机会，从而可提高良率，降低制造成本，并兼具有低耗能的优点。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于申请专利范围的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种气流导引装置，供与一机台搭配使用，其特征在于，该机台具有一顶部开口，该气流导引装置包含：
一壳体，具有一内部空间；
一入风口，设置于该壳体上，一气流由相对于该机台的侧面方向进入该内部空间；
一出风口，设置于该壳体上的该入风口以外的位置，其中该出风口可与该顶部开口连接，让该气流由该出风口离开该内部空间并进入该机台；以及
一气流导引部，设置于该壳体内，位于该气流的流动路径上，至少部分由垂直该入风口方向往旁延伸。
2.一种气流导引装置，供与一机台搭配使用，其特征在于，该机台具有一顶部开口，该顶部开口实质朝向一Z轴方向，该Z轴方向与一X轴方向及一Y轴方向为正交，该气流导引装置包含：
一壳体，具有一内部空间；
一入风口，设置于该壳体上，实质朝向该X轴方向且连通该内部空间；
一出风口，设置于该壳体上的该入风口以外的位置，实质朝向该Z轴方向且连通该内部空间，其中该出风口可与该顶部开口连接；以及
一气流导引部，设置于该壳体内，至少部分由平行该X轴方向往该Y轴方向延伸。
3.如权利要求1或2所述的气流导引装置，其特征在于，该气流导引部形成弧面。
4.如权利要求1或2所述的气流导引装置，其特征在于，该壳体于该顶部开口所在平面的垂直投影为一蜗壳形状，且该入风口与该蜗壳形状的开口对应。
5.如权利要求1或2所述的气流导引装置，其特征在于，该壳体具有一顶壳、一底壳、以及一夹设于该顶壳及该底壳之间的侧壳，该入风口及该出风口分别设置于该侧壳及该底壳上。
6.如权利要求5所述的气流导引装置，其特征在于，该侧壳的内侧面的一部分形成该气流导引部。
7.如权利要求5所述的气流导引装置，其特征在于，该气流导引部设置于该顶壳。
8.如权利要求1或2所述的气流导引装置，其特征在于，进一步包含一气流匀化件，设置于该出风口。
9.如权利要求8所述的气流导引装置，其特征在于，该气流匀化件包含多个穿孔。
10.如权利要求9所述的气流导引装置，其特征在于，该气流匀化件为圆盘状，根据半径由中心向外三等分成一第一区域、一第二区域、以及一第三区域，该第一区域内的该多个孔洞的直径为该第二区域内的该多个孔洞的直径的1/3，该第二区域内的该多个孔洞的直径为该第三区域内的该多个孔洞的直径的1/3。
11.如权利要求1或2所述的气流导引装置，其特征在于，进一步包含一滤网，设置于该出风口。
12.一种制造设备，包含如权利要求1或2所述的该机台及该气流导引装置，其特征在于，该机台进一步包含一工作台，该顶部开口正对于该工作台的顶面。
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