CN116907173A - 具有风扇过滤器单元的接口模块 - Google Patents

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Abstract

一种接口模块的示例包括：包括风扇和过滤器的风扇过滤器单元；围绕邻近过滤器的空间的壳体；附接到壳体的排放系统；设置在壳体中的衬底支撑仪器；围绕邻近风扇的空间的上壳体；附接到上壳体的气体供应系统；连接到壳体和上壳体的流通导管；以及设置在风扇和过滤器之间的散热器。

Description

具有风扇过滤器单元的接口模块
技术领域
描述了涉及具有风扇过滤器单元的接口模块的示例。
背景技术
接口模块包括用于传送衬底的衬底传输装置。例如，用N2气体填充接口模块的内部以降低氧气(O2和H2O)浓度避免或抑制在待传输衬底上形成自然氧化膜。根据一示例，当氧浓度为100ppm或更低时，可以抑制在衬底上形成自然氧化膜。上述接口模块被称为N2设备前端模块(N2-EFEM)。
例如，当处于200℃或更高温度的衬底被传送或存储在接口模块中时，接口模块内部的温度在某些情况下会升高。
发明内容
本文描述的一些示例可以解决上述问题。本文描述的一些示例可以提供能够降低温度升高的接口模块。
在一些示例中，一种接口模块包括：包括风扇和过滤器的风扇过滤器单元；围绕邻近过滤器的空间的壳体；附接到壳体的排放系统；设置在壳体中的衬底支撑仪器；围绕邻近风扇的空间的上壳体；附接到上壳体的气体供应系统；连接到壳体和上壳体的流通导管；以及设置在风扇和过滤器之间的散热器。
附图说明
图1是示出接口模块的配置示例的截面图；
图2是风扇过滤器单元和散热器的透视图；
图3是示出接口模块中的示例性气流的示意图；
图4是示出根据另一示例的接口模块的示例性配置的图；
图5是示出根据另一示例的接口模块的示例性配置的图；以及
图6是示出包括接口模块的半导体制造设备的示例性配置的图。
具体实施方式
将参照附图描述根据一些示例的接口模块。相同或相应的部件将被赋予相同的附图标记，并且可以省略重复的描述。
图1是根据一示例的接口模块的示意图。接口模块可以作为N2-EFEM提供。接口模块包括壳体10。在一示例中，机器人臂12设置在壳体10中，用于传送衬底。根据另一示例，一个或多个传送装置设置在壳体10中。在一示例中，衬底是处理之前或之后的晶片。
在一示例中，壳体10包括存放机器人臂12的部分和侧室14。在图1所示的示例中，侧室14位于存放机器人臂12的部分的旁边。如从图1中显而易见的，存放机器人臂12的空间和侧室14的空间彼此相连。侧室14设置有用于临时存储多个衬底的衬底支撑仪器14a。在该示例中，衬底支撑仪器14a存储以几个毫米的间隔一个接一个放置的多个衬底。衬底支撑仪器14a支撑每个衬底的三个或四个外边缘部分。这种衬底支撑仪器14a也被称为冷却台。在该示例中，侧室14不位于风扇过滤器单元25的正下方。在另一示例中，可以不设置侧室14，并且衬底支撑仪器可以设置在或者不设置在壳体10中的风扇过滤器单元25的正下方。
接口模块包括至少一个风扇过滤器单元(FFU)25。图1示出了设置两个FFU25的配置，但是可以设置一个或三个或更多个FFU25。在一示例中，每个FFU25包括FFU壳体22、风扇24和过滤器20。FFU25中的风扇24和过滤器20之间的空间是风扇-过滤器空间22s。散热器23设置在风扇-过滤器空间22s中。换句话说，散热器23设置在风扇24和过滤器20之间。在该示例中，风扇24、散热器23和过滤器20存放在FFU壳体22中。在一示例中，散热器23既不直接接触风扇24也不直接接触过滤器20。
图2是每个风扇过滤器单元的透视图。出于描述的目的，也示出了FFU壳体22的内部。图2示出了设置在风扇24和过滤器20之间的散热器23。在一示例中，散热器23包括翅片23a、固定部分23b和管23c。固定部分23b是连接到翅片23a的部分。例如，当固定部分23b拧到FFU壳体22的内壁上时，散热器23固定到FFU壳体22。在一示例中，FFU壳体22不会由于在风扇-过滤器空间22s中设置散热器23而发生尺寸变化。具体地，散热器23设置在风扇-过滤器空间22s的空闲空间中，以避免FFU25的尺寸增加。
管23c连接到多个翅片23a。当冷却剂在管23c中流动时，管23c和多个翅片23a被冷却。从风扇24排出的气体在被多个冷却翅片23a冷却后到达过滤器20。在另一示例中，另一种类型的散热器可以用作散热器23。散热器23可以是板翅型散热器、波纹翅片散热器或任何其他类型的散热器。
参考图1继续描述。上述过滤器20附近的空间被壳体10包围。在一示例中，壳体10包括支撑FFU25的支撑板。已经通过过滤器20的气体通过设置在支撑板处的多个孔被提供到壳体10中。
邻近风扇24的空间被上壳体26包围。在一示例中，上壳体26设置在FFU25上方。提供给上壳体26的气体通过风扇24的旋转被引入风扇-过滤器空间22s，并通过过滤器20过滤。当风扇24旋转时，上壳体26的内部压力低于风扇-过滤器空间22s的压力。当风扇24不旋转时，上壳体26的内部压力基本等于风扇-过滤器空间22s的压力。
在一示例中，上壳体26和壳体10通过流通导管30彼此连接。流通导管30的一部分设置在壳体10内部。流通导管30在壳体10内部的该部分被称为壳体内导管30a。壳体内导管30a具有孔。在一示例中，壳体内导管30a在FFU25的正下方具有开口。流通导管30在中间部分与侧室14的空间连通。在图1所示的示例中，开口设置在侧室14的侧表面，流通导管30的中间部分通过该开口与侧室14的空间连通。
随着FFU25的风扇24旋转，上壳体26中的气体被排放到壳体10的内部。根据一示例，气体从氮气源40或CDA源50提供给上壳体26。
氮气源40和上壳体26通过氮气供应管48连接。电磁阀(SV)42附接到氮气供应管48。SV42根据指令打开和关闭氮气供应管48。限位开关44附接到SV42，以监控SV42的操作。具体地，限位开关44基于检测输入信号和实际位置的功能来检测SV42的输入信号和SV42的阀的实际位置之间的差异。在另一示例中，SV42和限位开关44可以由其他配置代替。
CDA源50和上壳体26通过CDA供应管51连接。阀54和流量计52附接到CDA供应管51。提供阀54用于打开和关闭CDA供应管51。提供流量计52用于检测流过CDA供应管51的CDA的量。
氮气供应管48靠近氮气源40的部分和CDA供应管51靠近CDA源50的部分是分开管。然而，在一示例中，氮气供应管48靠近上壳体26的部分和CDA供应管51靠近上壳体26的部分具有共同管。根据一示例，质量流量控制器(MFC)46附接到共同管以调节气体的流量。
这些部件用作附接到上壳体26的气体供应系统。气体供应系统不限于如上所述。例如，提供可选惰性气体的系统可以用作气体供应系统。
排放管60附接到壳体10。根据一示例，压力控制阀62配置为调节流过排放管60的废气的流量。排气压力传感器64附接到排放管60，以测量排放管60中的压力。根据一示例，排气压力传感器64是用于测量排放管60的内部压力和外部压力之间的压差的压差计。
这些部件用作附接到壳体10的排放系统。在另一示例中，实现可选排放流量的各种系统可以用作排放系统。
图3是示出接口模块中的示例性气流的示意图。首先，N2气体或CDA由气体供应系统提供给上壳体26。通过风扇24的旋转，上壳体26中的气体被引入风扇-过滤器空间22s。然后，风扇-过滤器空间22s中的气体被散热器23冷却，并通过过滤器20提供到壳体10中。由于在过滤器20处出现压力损失，风扇-过滤器空间22s的压力高于壳体10中的压力和上壳体26中的压力。换句话说，气体在风扇-过滤器空间22s中停留相对长的时间。因此，气体被散热器23充分冷却。
通过过滤器20提供到壳体10中的气体行进到下面三条路径中的任何一条。
路径1：气体从流通导管30的中间部分通过侧室14进入流通导管30，并返回到上壳体26。
路径2：气体从壳体内导管30a进入流通导管30，并返回到上壳体26。
路径3：气体通过排放管60排放。
行进到路径1或2的气体再次通过FFU25被提供给过滤器20下方的空间。因此，接口模块部分地流通气体。部分流通主要是为了降低气体成本。在某些情况下，当处于高温的衬底被机器人臂12传送或者处于高温的衬底70在衬底支撑仪器14a处被冷却时，接口模块中的气体温度升高。然而，利用图1至3所示的配置，由于散热器23安装在风扇24和过滤器20之间，所以气体可被长时间冷却。因此，可以减少接口模块中气体温度的增加。
图4是示出根据另一示例的接口模块的示例性配置的图。提供与壳体10的内部连通的空间的排放壳体72设置在衬底支撑仪器14a的旁边。在壳体10旁边，排放壳体72提供与壳体10连通的空间。在一示例中，排放壳体72设置在衬底支撑仪器14a的每个衬底支撑部分的旁边。换句话说，排放壳体72的空间设置在每个衬底支撑部分的旁边。
在图4所示的示例中，排放壳体72邻近侧室14。在图4所示的示例中，侧室14的纵向长度比排放壳体72的纵向长度长。排放壳体72的上端低于侧室14的上端，排放壳体72的下端高于侧室14的下端。在另一示例中，侧室14的纵向长度可以等于排放壳体72的纵向长度，或者侧室14的纵向长度可以短于排放壳体72的纵向长度。
排放系统附接到排放壳体72。在一示例中，排放系统包括排放管74、压力控制阀76和真空泵78。在另一示例中，排放系统可以具有另一配置。在图4所示的示例中，排放系统连接到排放壳体72的下表面。
在图4所示的示例中，通过过滤器20提供到壳体10中的气体行进到下面两条路径中的任何一条。
路径1a：气体依次通过侧室14和排放壳体72从排放管74排放。
路径2a：气体从壳体内导管30a进入流通导管30，并返回到上壳体26。
在图4所示的示例中，由侧室14中的衬底加热的气体通过排放壳体72和排放系统排放，而没有流通。在一示例中，排放壳体72设置在衬底支撑仪器14a的每个衬底支撑部分的旁边，以实现从排放壳体72的下表面侧的排放，使得在侧室14中加热的全部或基本全部气体可被有效地排放。换句话说，可以进行均匀地排放。因此，接口模块中的气体温度暂时保持基本恒定。在一示例中，在图4所示的接口模块中可以不提供散热器。
图5是示出根据另一示例的接口模块的示例性配置的图。冷却室73设置在衬底支撑仪器的旁边。冷却室73提供连接到壳体10的空间。在图5所示的示例中，冷却室73设置在侧室14的旁边。在该示例中，FFU25下方的空间通过侧室14的空间与冷却室73的空间连通。散热器80设置在冷却室73中。散热器80可以采用各种配置来冷却气体。在图5所示的示例中，散热器80包括翅片80a、固定部分80b和管80c。散热器80通过固定部分80b固定到冷却室73。当制冷剂在管80c中流动时，管80c和连接到管80c的多个翅片80a被冷却。
流通导管30的中间部分与冷却室73的空间连通。在图5所示的示例中，流通导管30的中间部分通过设置在冷却室73的侧表面处的开口与冷却室73连通。在一示例中，冷却室73设置在衬底支撑仪器14a的每个衬底支撑部分的旁边。
通过过滤器20提供到壳体10中的气体行进到下面三条路径中的任何一条。
路径1b：气体从流通导管30的中间部分进入流通导管30，依次通过侧室14和冷却室73，并返回到上壳体26。
路径2b：气体从壳体内导管30a进入流通导管30，并返回到上壳体26。
路径3b：气体从排放管60排放。
行进到路径1b或2b的气体再次通过FFU25被提供给过滤器20下方的空间。当高温衬底70在衬底支撑仪器14a处被冷却时，侧室14中的气体温度升高。然而，利用图5所示的配置，被衬底70加热的气体从侧室14行进到冷却室73，并且在冷却室73中被冷却，然后被提供给流通导管30。因此，可以减少接口模块中气体温度的增加。
侧室14中的气体温度高于进入壳体内导管30a的气体温度。因此，在气体在流通导管30中汇合之前，可以通过仅冷却来自侧室14的气体来有效地冷却气体。此外，当来自侧室14的气体和进入壳体内导管30a的气体进入流通导管30时，气体流速变高，因此难以冷却流通导管30中的气体。然而，利用图5所示的配置，在侧室14中具有升高的温度并且在汇合之前具有低流速的气体可以在冷却室73中被充分冷却。
图6是示出包括接口模块的半导体制造设备的示例性配置的图。每个上述接口模块可以用作壳体10及其外围设备。人通过其进入和离开的门10a附接到壳体10。门10a被称为EFEM门。在一示例中，门10a可以由电磁锁开关打开和关闭。用于当门10a打开时停止机器人等的开关有时设置在接口模块内部。在某些情况下，开关是具有低热阻的开关，例如电磁锁开关。电磁锁开关的热阻通常在最高时约为50℃。因此，例如，当在壳体10中处理200℃或更高温度的衬底时，电磁锁开关的温度可能超过其耐热温度。然而，当采用任何上述接口模块时，可以减少接口模块中气体温度的增加，从而减少对具有低热阻的部件的损坏。
利用每个上述配置，可以防止或减少接口模块中气体温度的升高。因此，可以保持衬底冷却能力。
至少一个负载端口90靠近壳体10设置。此外，负载锁模块(LLM)92通过闸阀91邻近壳体10。晶片处理室(WHC)94通过闸阀93邻接到LLM92。WHC94连接到用于处理衬底的四个室模块95a、95b、95c、95d。在该示例中，接口模块用作将衬底从LLM92和负载端口90中的一个传输到另一个的接口。根据一示例，包括接口模块的半导体制造设备由控制器96控制。

Claims (18)

1.一种接口模块，包括：
包括风扇和过滤器的风扇过滤器单元；
围绕邻近过滤器的空间的壳体；
附接到壳体的排放系统；
设置在壳体中的衬底支撑仪器；
围绕邻近风扇的空间的上壳体；
附接到上壳体的气体供应系统；
连接到壳体和上壳体的流通导管；以及
设置在风扇和过滤器之间的散热器。
2.根据权利要求1所述的接口模块，其中，
所述风扇过滤器单元包括存放所述风扇和过滤器的FFU壳体，并且所述散热器存放在该FFU壳体中。
3.根据权利要求2所述的接口模块，其中，所述散热器被拧到所述FFU壳体的内壁上。
4.根据权利要求1所述的接口模块，其中，所述散热器包括冷却剂流过的管和翅片。
5.根据权利要求1所述的接口模块，还包括设置在所述壳体中的机器人臂。
6.根据权利要求5所述的接口模块，其中，
所述壳体包括位于存放所述机器人臂的部分旁边的侧室，并且
所述衬底支撑仪器设置在所述侧室中。
7.根据权利要求6所述的接口模块，其中，所述流通导管在中间部分与所述侧室的空间连通。
8.根据权利要求7所述的接口模块，其中，
所述流通导管包括所述壳体中的壳体内导管，并且
该壳体内导管在所述风扇过滤器单元的正下方具有开口。
9.一种接口模块，包括：
包括风扇和过滤器的风扇过滤器单元；
围绕邻近过滤器的空间的壳体；
设置在壳体中的衬底支撑仪器；
围绕邻近风扇的空间的上壳体；
附接到上壳体的气体供应系统；
连接到壳体和上壳体的流通导管；
排放壳体，其提供在衬底支撑仪器旁边的空间，该空间与壳体的内部连通；以及
附接到排放壳体的排放系统。
10.根据权利要求9所述的接口模块，其中，所述排放系统连接到所述排放壳体的下表面。
11.根据权利要求9所述的接口模块，还包括设置在所述壳体中的机器人臂。
12.根据权利要求11所述的接口模块，其中，
所述壳体包括位于存放所述机器人臂的部分旁边的侧室，
所述衬底支撑仪器设置在所述侧室中，并且
所述排放壳体邻近所述侧室。
13.根据权利要求9所述的接口模块，其中，所述排放壳体设置在所述衬底支撑仪器的每个衬底支撑部分的旁边。
14.一种接口模块，包括：
包括风扇和过滤器的风扇过滤器单元；
围绕邻近过滤器的空间的壳体；
附接到壳体的排放系统；
设置在壳体中的衬底支撑仪器；
围绕邻近风扇的空间的上壳体；
附接到上壳体的气体供应系统；
连接到壳体和上壳体的流通导管；
冷却室，其设置在衬底支撑仪器的旁边，并提供连接到壳体的空间；以及
设置在冷却室中的散热器，
其中，流通导管的中间部分与冷却室的空间连通。
15.根据权利要求14所述的接口模块，还包括设置在所述壳体中的机器人臂。
16.根据权利要求15所述的接口模块，其中，
所述壳体包括位于存放所述机器人臂的部分旁边的侧室，
所述衬底支撑仪器设置在所述侧室中，并且
所述冷却室与侧室相邻。
17.根据权利要求14所述的接口模块，其中，所述中间部分通过设置在所述冷却室的侧表面的开口与冷却室的空间连通。
18.根据权利要求14所述的接口模块，其中，所述冷却室设置在所述衬底支撑仪器的每个衬底支撑部分的旁边。
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