CN117083700A - 真空处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种真空处理装置,其具备:真空处理单元,其具有真空容器,所述真空容器处理被搬运到减压了的内部的处理对象的晶片;锁定室,其在内部搬运处理前或处理后的晶片;大气搬运单元,其包括壳体,所述壳体具有大气搬运室,所述大气搬运室与该锁定室连接,并且在设为大气压并从上方朝向下方形成有气体的流动的内部搬运晶片;以及晶片保存容器,其在内部具有处理过的晶片的保存空间,所述晶片保存容器的部安装于壳体的壁面,且所述晶片保存容器的内部经由配置于该侧壁的开口而与大气搬运室连通,所述真空处理装置具备:排气端口,其在晶片保存容器的内部配置于开口的后方且保存空间的前方且该保存空间的上端部和下端部,并将保存空间的气体向外部排气;以及歧管,其配置于保存空间的后方且朝向开口配置于上端部与下端部之间并具有向该保存空间的内部供给规定的气体的气体吹出孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空处理装置,其将半导体晶片等基板状的试料向真空处理容器内搬运而进行处理,且将收纳于在所述真空处理装置的大气侧区块配置的收纳容器的所述试料向减压为规定的真空度的真空侧区块内的所述真空处理容器内搬运,所述真空处理装置的大气侧区块在大气压或与能够视作大气压的程度近似的压力之下配置,且本发明尤其涉及配置于所述大气侧区块且在设为大气压或与能够视作大气压的程度近似的压力的内部搬运所述试料的晶片搬运装置。
背景技术
近年来,半导体器件的高集成化、微细化在逐渐推进,要求为在洁净的环境中保持晶片,以不在半导体器件的电路形成于其上的半导体晶片的表面附着有可能产生电路的缺陷的微粒、水分。例如,在其内部处理半导体晶片的真空处理容器(真空处理腔室)、保存于内部的FOUP(Front-Open Unified Pod)中,内部谋求更高的洁净的程度(清洁度)。对于在大气压或与能够视为大气压的程度近似的气氛的压力(大致大气压)之下配置且在设为该压力的容器的内部的空间内搬运半导体晶片的EFEM(EquipmentFront End Module)那样的晶片搬运装置,也同样要求将其内部的空间维持为更高的清洁度。
通常,上述的晶片搬运装置是在内部中起到相对于FOUP以及真空侧区块的大气侧区块的接口的作用的锁定室(装载互锁室)与所述收纳容器之间搬运并交接晶片的部位,在由具备化学过滤器的FFU这样的下降流产生装置形成的下降流载着浮游的粒子而将其向下方推动并过滤,从而在晶片搬运装置的内部的空间形成洁净的气流,而实现在搬运中的晶片附着微粒、水分的抑制。因此,内部的空间的氧浓度、水分的量被限于与设置有真空处理装置的清洁室等建筑物的内部同等的程度。
即使在这样的结构中,从在晶片搬运装置的前表面侧载置于台上的FOUP将半导体晶片取出并向真空侧区块交接时,若利用配置于FOUP与晶片搬运装置内部之间的装载端口打开FOUP的前表面的开口部,则FOUP容器内部的氧浓度以及湿度上升到与EFEM相同的水平,FOUP内部的环境恶化。为了抑制该情况,考虑向FOUP的收纳容器内供给非活性气体(例如氮气、氩气体等)或者压缩干空气而与气体一起置换内部的粒子。
然而,在刚在真空处理容器实施处理并搬出后的晶片的周围,残留有在处理中供给或生成的反应性较高的物质的粒子。因此,当将这样的晶片向FOUP搬入时,有可能污染保存于FOUP内的其他处理前的晶片。例如,已知有在使用等离子体的晶片的蚀刻中,在蚀刻晶片上的薄膜的掩模、配线图案时,使用HCl(氯化氢)、HCN(氰化氢)、SiF4(四氟化硅)、HBr(溴化氢)、F2(氟)等卤素系蚀刻气体,这些气体即使在上述图案的加工处理后的陈化处理之后,一部分也作为卤素化氢残留于晶片上。
于是,考虑了在EFEM的内部或与其连接的在外部配置的保存容器内暂时保存从真空侧区块搬运的处理后的晶片并待机到上述残留的物质的浓度充分下降的技术。处理后的半导体晶片在残留物的浓度下降为规定的浓度以下后从保存容器向原来的FOUP搬运。例如,上述待机用的保存容器以其开口部与配置于EFEM的侧壁的开口连通的方式与EFEM的侧壁连接而设置,保存容器的内部的空间相对于EFEM的气氛始终开放。
对于这样的在处理前的晶片向真空侧区块搬运前或处理后的晶片返回下方的FOUP的原来的位置前暂时收纳于内部的晶片的保存容器,也谋求微粒、水分不附着于内部的晶片而不产生污染。这是因为,在将晶片搬入保存容器时,若容器内部的气氛也具有与EFEM内部同等程度的湿度,则在保存容器内,存在上述残留的卤素系的生成物与水分反应并形成腐蚀性物质的可能性。例如,氯化氢的水溶液通常作为盐酸而被知晓,由于由卤素化氢构成的腐蚀性的生成物,有可能引起晶片上表面的配线图案断线、或者配线间的短路、配线电阻增加、由寄生容量带来的串扰等障碍。
针对这样的课题,以往考虑了抑制半导体晶片的收纳容器内的晶片的腐蚀、污染的产生的技术。例如,在日本特开2015-23037号公报(专利文献1)中公开了如下技术,即,在晶片的保存容器的前表面门被大气开放时,在容器的前表面使用吹扫气体等形成冲淋帘幕,抑制来自EFEM内部的相对较高的湿度的气流侵入。
日本特开2015-170752号公报(专利文献2)公开了,为了抑制在FOUP的前部的开口开放了时在FOUP内部由于来自外部的气体(气体)的进入而湿度上升的情况,在FOUP的开口开放了时从装配于开口部的底板的两个吹扫喷嘴供给规定的气体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-23037号公报
专利文献2:日本特开2015-170752号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的技术中,将晶片在向原来的FOUP搬运而返回前保存并待机的保存容器在其开口与EFEM内部连结并连通的情况下,暴露于包括下降流的EFEM内部的气体的环境而成为相同的条件。因此在被保存的晶片在内部待机中,存在在处理后的晶片的表面、周围残留的卤素系物质与水分反应并形成腐蚀性的生成物而污染晶片的可能性。
当将以往技术的保存容器的前表面的开口部开放而与EFEM内部连通时,与EFEM的内部的气体直接连结,由FFU形成的相对较高的湿度的气流侵入容器。另外,可知即使向保存容器内部供给非活性气体而将处理过的晶片的表面或周围的成为污染源的物质的粒子从内部排出(吹扫)的情况下,在只不过是在容器内将湿度相对较小的气体向容器内供给的结构中,难以维持保存容器内的下降流的气体从EFEM内持续进入,使吹扫用的气体充满整个容器内而被除去到容器外的状态。根据发明人们的研究,可知在这样的结构中,容器内部的湿度与EFEM内的湿度相比仅能稍微降低几%,而无法充分改善容器内的环境。
在专利文献1中,公开了使用冲淋帘幕来遮蔽来自EFEM的气流的结构,但为了充分地进行该遮蔽需要向容器内供给大量的吹扫气体,装置的运转成本增加。并且,由吹扫气体带来EFEM周围的氧水平下降,存在周围的作业者暴露在处于氧不足的危险中的可能性。因此,在该以往技术中,虽然使用成为CDA的压缩干燥空气形成冲淋帘幕而实现EFEM内的粒子向保存容器内的进入的降低,但是需要来自半导体制造工厂的大量的吹扫气体的供给,存在为了运用大流量的CDA而设置半导体制造装置的设备、运转的成本变大的问题。
另外,根据发明人们的研究,在专利文献2那样的以往技术中,由EFEM产生的下降流在沿着EFEM的壁向下方流动后,在晶片的保存容器的开口部的上端从壁面剥离而流动紊乱,并在保存容器的开口部的下端的附近发展为紊流状态。因此,可知EFEM内的相对较高的湿度的气体大多从保存容器的开口部的下端部以及与其面对的部位即底板的附近进入保存容器内部。并且,可知在以防止这样的进入的目的而从底板的附近将吹扫气体朝向EFEM内部供给的情况下,存在EFEM的上述较高的湿度的气体的粒子反而被卷入保存容器的内部的可能性。
关于这样的问题点,上述的以往技术未进行考虑。本发明是鉴于上述的情况而完成的,其目的在于提供能够降低保存容器内部的湿度而降低保存于内部的晶片的污染从而提高处理的成品率的真空处理装置。
用于解决课题的方案
上述目的通过一种真空处理装置来达成,其具备:真空处理单元,其具有真空容器,所述真空容器处理被搬运到减压了的内部的处理对象的晶片;锁定室,其在内部搬运处理前或处理后的所述晶片;大气搬运单元,其包括壳体,所述壳体具有大气搬运室,所述大气搬运室与该锁定室连接,并且在设为大气压并从上方朝向下方形成有气体的流动的内部搬运所述晶片;以及晶片保存容器,其在内部具有处理过的晶片的保存空间,所述晶片保存容器的前端部安装于所述壳体的壁面,且所述晶片保存容器的内部经由配置于该侧壁的开口而与大气搬运室连通,其中,
所述真空处理装置具备:排气端口,其在所述晶片保存容器的内部配置于所述开口的后方且所述保存空间的前方且该保存空间的上端部和下端部,并将所述保存空间的气体向外部排气;以及歧管,其配置于所述保存空间的后方且朝向所述开口配置于所述上端部与下端部之间并具有向该保存空间的内部供给规定的气体的气体吹出孔。
发明效果
根据本发明,能够提供能够降低保存容器内部的湿度而降低保存于内部的晶片的污染从而提高处理的成品率的真空处理装置。
附图说明
图1A是示出本发明的实施例的真空处理装置的概要的结构的真空处理装置的横剖视图。
图1B是示出本发明的实施例的真空处理装置的概要的结构的真空处理装置的立体图。
图2是示意性示出本发明的实施例的真空处理装置的大气搬运单元的结构的概要的纵剖视图。
图3是示出图2所示的实施例的大气搬运单元的晶片保存容器的结构的概要的横剖视图。
图4是示意性示出图2所示的实施例的大气搬运单元的晶片保存容器的结构的概要的纵剖视图。
图5是示意性示出图2所示的实施例的大气搬运单元的晶片保存容器的结构的概要的纵剖视图。
图6是示意性示出图4所示的实施例的晶片保存容器的上方排气端口的结构的概要的纵剖视图。
图7是示意性示出图5所示的实施例的晶片保存容器的吹扫歧管的结构的横剖视图。
图8是示意性示出图5所示的实施例的晶片保存容器的吹扫歧管的结构的横剖视图。
图9是示意性示出图2所示的晶片保存容器的结构的概要的框图。
图10是示出图2所示的实施例的晶片保存容器内部的湿度的变化相对于在晶片保存容器内配置的排气端口的排气孔的角度的变化的例子的表。
图11是示意性示出图2所示的实施例的晶片保存容器的结构的概要的横剖视图。
具体实施方式
本发明涉及一种真空处理装置,其具备:至少一个气体吹扫(导入)端口,其在晶片保存容器的晶片收纳部的里侧沿纵向延伸配置,该晶片保存容器配置于在内部形成下降流的EFEM;以及气体排气端口,其配置于与同EFEM内部连通的开口面对的晶片保存容器的入口部的上部以及下部,并沿横向延伸,从而能够降低保存容器内部的湿度而降低保存于内部的晶片的污染而提高处理的成品率。
以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式。在用于说明本实施方式的所有图中具有相同功能的构件标注相同的附图标记,其重复的说明原则上省略。
但是,本发明并不限定于以下所示的实施方式的记载内容来解释。能够在不脱离本发明的思想或者主旨的范围内变更其具体的结构只要是本领域技术人员就容易理解。
实施例1
以下,使用图1A至11来说明本发明的实施例。需要说明的是,在图中相同附图标记表示相同的构成要素。
图1A是示意性示出本发明的实施例的真空处理装置100的概要的结构的图,且是从上方构成真空处理装置100而得到的横剖视图,图1B是示出真空处理装置100的结构的立体图。
本实施例的真空处理装置100具备配置于其前方侧(在图1A中为右侧)的大气区块101以及配置于后方侧(在图1A中为左侧)的真空区块102。大气区块101是在大气压下搬运半导体晶片等基板状的试料且进行收纳的定位等的部分,真空区块102包括在从大气压减压了的压力下搬运试料、或者实施处理等且在载置有试料的状态下使压力上下变化的部分。
大气区块101具备:大气搬运单元106,其包括壳体,该壳体的外形具有长方体或者与能够视作长方体的程度近似的同等的形状,且在其内部具有设为大气压或与能够视作大气压的程度近似的同等的压力的空间;以及多个盒式台107,它们沿着该大气搬运单元106的壳体的前表面侧的侧面排列安装,且在内部收纳有处理用或清洁用的半导体晶片等基板状的试料的盒式容器即FOUP载置于该多个盒式台107的上表面。大气区块101是将在盒式台107上的各FOUP的内部收纳的处理用或清洁用的试料即晶片在FOUP与连结于大气搬运单元106的壳体的后表面的真空区块102之间交换的部位,在大气搬运单元106的壳体的内部为了这样的晶片的搬运而配置有具备晶片保持用的臂的大气搬运机器人109。
真空区块102具备:多个真空处理单元103-1、103-2、103-3、103-4,它们具备真空容器,该真空容器在内部具有被减压且处理试料的处理室;与这些真空处理单元连结且在其内部具有真空搬运室104-1、104-2的真空容器,该真空搬运室104-1、104-2是具备将试料在减压下搬运的真空搬运机器人110-1、110-2的搬运用的空间;在该真空搬运用的真空容器(真空搬运容器)与大气搬运单元106的壳体之间与它们连接而配置且在内部具有锁定室105的真空容器(锁定室容器),该锁定室105是收纳晶片且配置为能够与真空搬运室104-1以及大气搬运单元106的壳体连通的空间;在两个真空搬运容器之间与它们连接而配置且在内部具有搬运中间室108的真空容器,该搬运中间室108是在真空搬运室104-1以及真空搬运室104-2之间设为能够与它们连通的晶片收纳用的空间。该真空区块102具备其内部被减压而能够维持为规定的值的真空度的压力的真空容器而构成。
另外,上述大气搬运机器人109、真空搬运机器人110-1、110-2的搬运的动作、多个真空处理单元103-1、103-2、103-3、103-4中的处理晶片的动作、锁定室105中的内部的密封、开放、减压、升压的动作等真空处理装置100的动作通过与执行这些动作的各部分经由包括基于有线或者无线的路径的通信路径以能够进行信号的收发的方式连接的未图示的控制装置来调节。控制装置构成为包括与外部的通信的路径进行信号的收发的接口、半导体器件制的微处理器等运算器、对记载了该运算器的运算的算法的软件、通信的信号的值等数据进行存储的RAM、ROM、硬盘、可移动盘等存储装置以及将它们能够通信地连接的通信线路。
图2是示意性示出图1A以及图1B所示的实施例的大气搬运单元106的结构的概要的纵剖视图。本图示出从前方侧的部位朝向后方观察图1A以及图1B所示的在前表面设置有盒式台107的大气搬运单元106的作为壳体的EFEM10的情况下的、利用与壳体的前表面平行的面剖切壳体而得到的纵截面。
如图2所示那样,在EFEM10中,在壳体的左右方向的侧壁面的至少任一方(在图2中为图上左端的侧壁),在内部具备能够将多张晶片W沿上下方向隔开间隙地收纳的收纳空间的晶片保存容器13经由两者的开口而安装。根据图2的本实施例,晶片保存容器13经由配置于其图上右端的开口部21以及形成于EFEM10的左端的侧壁面的开口而面向EFEM10的内部的空间,在晶片保存容器13安装于EFEM10的侧壁的状态下,维持晶片保存容器13的开口部21开放的状态,晶片保存容器13与EFEM10各自的内部的空间连通。
需要说明的是,本实施例的晶片保存容器13安装于其上端以及下端从图上左端的壳体的侧壁的上端部以及下端部分别离开规定的距离的所谓的中间的高度的位置。另外,开口部21是指晶片保存容器13的壳体13’(参照图3)的成为大约矩形形状的最前端部且将安装于EFEM10的左端的侧壁的部位连结而形成的面状的部位,在以下的说明中作为表示该面的位置的实线或虚线而示出。另外,这样的开口部21与预先形成于EFEM10的左端的侧壁且在其周围连接而安装壳体13’的矩形形状的前端部的EFEM10侧壁的开口相接,实质上该侧壁的开口与晶片保存容器13的开口部21在以下的说明中作为相同的开口来说明。
EFEM10的壳体13’的内部的空间构成在锁定室105与载置于盒式台107上的FOUP之间搬运晶片W的空间(大气搬运室)。在该内部的空间配置有两端的关节部彼此连结的多个臂绕该关节部旋转、且在端部的臂的前端部载置并保持有晶片W的状态下使多个臂伸长、收缩而搬运晶片W的搬运机器人11(相当于图1A的大气搬运机器人109)。在EFEM10的上部配置有沿水平方向(在图2中为左右方向)并列设置有使从上方引入的气流向下方流出的多个风扇的FFU(Fan Filter Unit、风扇过滤器单元)14,真空处理装置100的周围的气氛被吸入并向壳体内部流出,而在壳体内部形成上下方向的气流的流动f。
气流f如在图2中箭头所示,从FFU14的下部的出口向EFEM10内部流出,通过配置于搬运机器人11的下方且EFEM10的底部并隔开间隙地沿图上左右方向排列配置有宽度较小的板的百叶窗12的间隙,并向EFEM10的外部流出。另外,EFEM10内部的左端部的气流f沿着晶片保存容器13的上方的壳体的侧壁向下方流动,在从晶片保存容器13的开口部21的上端部向下方流动后,一部分在图2中向左侧改变前进道路而进入晶片保存容器13的内部的空间。因此,包含规定的量的水分的相对较高的湿度的气体从EFEM10内部向晶片保存容器13的内部流入。
图3是示出图2所示的实施例的大气搬运单元106的晶片保存容器13的结构的概要的横剖视图。本图是将利用图2所示的晶片保存容器13的开口部21的上下端之间的规定的高度位置的水平的面剖切晶片保存容器13而得到的横截面以使开口部21为下侧的方式示出的图。因此,图3的上方示出晶片保存容器13的壳体13’的里侧。
如示意性示出图2所示的实施例的大气搬运单元106的晶片保存容器13的结构的概要的图4的纵剖视图那样,在本实施例中,在开口部21的上端部以及下端部分别具备上方排气端口201以及下方排气端口202。通过这些上方排气端口201、下方排气端口202的动作,抑制从EFEM10内部的气流f对晶片保存容器13内部的气流的影响,降低从气流f供给的水分。
并且,如图3所示那样,在晶片保存容器13的壳体13’的内部的前部且上方排气端口201以及下方排气端口202的后方配置有朝向内部的中心部供给非活性气体等将规定的水分或湿度维持为较低的值的气体的吹扫歧管13A和13B。并且,在壳体13’内部的后部(里部)具备吹扫歧管13C和13D。多张晶片W被搬入这些吹扫歧管13A、13B、13C、13D之间的空间,并在未图示的支架上相互隔开间隙地保持。
在图3所示的例子中、吹扫歧管13A、13B、13C、13D在上方观察上在晶片W的周围的壳体13’的内部的四角以使晶片W与它们隔开间隙地收纳的方式配置。因此,吹扫歧管13A、13B彼此以其水平方向(图上左右方向)的距离比晶片W的直径大的方式配置,而构成为在晶片W相对于壳体13’内部的搬入搬出时不产生吹扫歧管13A、13B与晶片W的碰撞。需要说明的是,吹扫歧管13C、13D的水平方向的距离比晶片W的直径小。
吹扫歧管13A、13B、13C、13D各自是有着具有规定的直径的圆筒形状的管,且沿着上下方向(在图3中为与纸面垂直的方向)的轴的内部的空腔与氮、氩等非活性气体的气体源连通。吹扫歧管13A、13B、13C、13D各自沿着圆筒形的上下方向(长边方向)的轴与内部的空腔连通地配置有形成图3中箭头所示那样的气流f的两列具有圆形的贯通孔即气体吹出孔391和392或491和492。导入到空腔内的非活性气体沿着图3的箭头的方向从这些气体吹出孔391和392以及491和492向壳体13’内部流出,以使壳体13’内部的气体与非活性气体置换。
在本例的吹扫气体吹出孔的各列各自沿上下方向配置有25个贯通孔。另外,各列的吹出孔以从各自的列吹出的非活性气体的朝向相对于晶片W的中心成为不同的角度的方式配置。
需要说明的是,虽未图示,但各吹扫气体吹出孔形成于与从上方观察时重叠收纳的任意两张晶片W的上下方向的间隙的空间面对位置、即圆筒形的各管的圆筒形的侧壁上的这两张晶片W之间的高度位置。其结果是,从各个吹扫歧管13A、13B、13C、13D向合计8个方向朝向晶片W的中心供给非活性气体。
图4以及图5是示意性示出图2所示的实施例的大气搬运单元106的晶片保存容器13的结构的概要的纵剖视图。图4示出将安装于EFEM10的侧壁的晶片保存容器13利用沿着开口的垂直的面剖切的情况下的截面,另外图5示出将安装了的晶片保存容器13利用从开口朝向里的垂直的面剖切的情况下的纵截面。在图4、5中,示出上方排气端口201以及下方排气端口202和它们的周围的排气的流动以及吹扫歧管13A、13B、13C、13D和它们的周围的气体的流动f。
如图4所示那样,在晶片保存容器13中,在具有比壳体13’的面稍小的大小的开口部21的上端附近的具有圆筒形的形状的上方排气端口201以及在下端附近的下方排气端口202使各自的圆筒形的轴为水平方向(在图4中为左右方向),并且如图5所示那样,该轴在从上方观察时与晶片保存容器13的开口部21的面平行的位置配置有各两个。两个上方排气端口201以及两个下端附近的下方排气端口202以各自的一个端部与晶片保存容器13的壳体13’的左右的内侧壁相接的方式安装,且在开口部21的关于左右方向的中心部隔开间隙地配置。并且,各两个使它们的圆筒形的轴配置于与壳体13’的上下方向以及前后方向也一致或与能够视为一致的程度近似的位置。
并且,如图4所示那样,晶片保存容器13在壳体13’的底面、且从开口部21的前方观察时成为两个下方排气端口202彼此之间的位置的部位具备晶片检知传感器25。该晶片检知传感器25检知在上方的壳体13’内的空间即晶片W的收纳空间是否存在晶片W(晶片W的有无)。该晶片检知传感器25也可以配置于壳体13’的顶面且成为开口部21上部的两个上方排气端口201之间的部位。
如图4所示那样,上方排气端口201、下方排气端口202各自为具有圆筒形的管,且在内部具备供气体通流的沿轴向延伸的空间。并且,在圆筒形的侧壁的表面,在沿着上述轴的方向上的预先设定的间隔的多个部位且与晶片保存容器13的内部面对的位置配置有与内部的空间连通的贯通孔(排气孔)191、192。在本例中,对于多个贯通孔(排气孔)191、192中的上方排气端口201的贯通孔(排气孔)191而言,在与圆筒形的侧壁面的壳体13’的底面对置的位置(在图4中为上方排气端口201的下侧的面)、尤其是上方排气端口201的轴的垂直下方的位置成列配置。并且,对于下方排气端口202的贯通孔(排气孔)192而言,在与圆筒形的侧壁面的壳体13’的顶面对置的位置(在图4中为下方排气端口202的上侧的面)、尤其是下方排气端口202的轴的垂直上方的位置成列配置。
上方排气端口201、下方排气端口202各自的与壳体13’的侧壁连接的一端的内部通过与壳体13’的外侧壁连接的未图示的排气泵、未图示的排气管以及配置于壳体13’侧壁构件的贯通孔而连通,壳体13’的晶片收纳空间的内部的气体在图4中朝向上方排气端口201以及下方排气端口202如作为箭头所示那样,通过在上方排气端口201以及下方排气端口202的侧壁配置的贯通孔191以及192以及内部的空间,并向壳体13’的外部作为排气而排出。
如图5所示那样,本实施例的晶片保存容器13在从前方观察EFEM10时,安装于左侧的侧壁1001上的上下端的中间的位置,并与EFEM10的内部经由开口部21而连通。在晶片保存容器13的内部,在从开口部21朝向里侧(在图5中为左侧)的方向上,依次配置有上方排气端口201、下方排气端口202以及吹扫歧管13A(13B)、晶片收纳空间1311、吹扫歧管13C(13D)。在保存于晶片收纳空间1311的状态下,晶片W被吹扫歧管13A、13B的对与吹扫歧管13C、13D的对在前后非接触地夹着。
如上所述、吹扫歧管13A、13B、13C、13D(在图5中仅示出13A、13C)各自具备沿着圆筒形的管路的轴向(高度方向)以与被收纳的状态的多个晶片W彼此之间的空间面对配置的方式以规定的间隔配置的两个贯通孔的列。从这些贯通孔导入的非活性气体沿着水平方向(在图5中为左右方向)朝向晶片W或其收纳空间的中央部形成气流f。需要说明的是,在本图中作为开口部21而标注附图标记的虚线并不表示这样的构造体配置于晶片保存容器13的端部,而只不过将成为晶片保存容器13内部的空间与EFEM10内部的空间的边界的面的位置作为线来表示。
接下来示出的图6至8示出图4、5所示的上方排气端口201、吹扫歧管13A、13C各自的贯通孔的周围的结构的概要。
图6是示意性示出图4所示的实施例的晶片保存容器的上方排气端口的结构的概要的纵剖视图。在本图中,将沿着图4所示的C-C线利用垂直的面剖切的情况下的纵截面放大而示出。
本实施例的上方排气端口201以及下方排气端口202在圆筒形的管的侧壁面上具有一个在圆筒的轴向上以规定的间隔配置的截面具有圆形的贯通孔的列,晶片保存容器13内部的气体从这些贯通孔向管的内部的空间流入,并从各个管的端部向晶片保存容器13的壳体13’的外部排出。这样的贯通孔在图6上作为排气孔191而示出。
排气孔191在上方排气端口201以及下方排气端口202中分别在管的轴向上配置10~15个并构成列。在图6中,沿着图4所示的C-C线剖切而得到截面所示的上方排气端口201的排气孔191以其圆形的开口的轴与由图上虚线表示的开口部21的面平行或呈与能够视为平行的程度近似的角度而使气体从下方向上方流入的方式配置。即,以晶片保存容器13的水平的面与排气孔191的轴所成的角度即B1成为90度或与90度近似的角度的方式,上方排气端口201安装于晶片保存容器13。
上方排气端口201以及下方排气端口202的各贯通孔191、192的角度B1通过使各自的管绕轴旋转并与壳体13’连接而固定位置,从而构成为真空处理装置100的使用者能够根据使用而增减地调节。并且,通过上方排气端口201的排气孔191或下方排气端口202的排气孔192的轴的角度B1的大小,来调节向晶片保存容器13的内部流入的EFEM10内的气体的量、气体的流动的朝向,进而调节微粒向收纳于内部的晶片W的附着以及由此产生的污染的程度。关于该点,使用图在后叙述。
图7是示意性示出图5所示的实施例的晶片保存容器的吹扫歧管的结构的横剖视图。在本图中,示出将图5所示的吹扫歧管13A利用沿着Z-Z线的水平面剖切的情况下的横截面。
如图7所示那样,本实施例的吹扫歧管13A、13B各自在供非活性气体沿着上下方向的轴通流的内部的空腔与圆筒形的外周壁面之间具备沿着上述轴向上下隔开规定的间隔而并列配置的两个气体吹出孔391和392的列,各个列具有25个气体吹出孔。在本图中,两个气体吹出孔中的气体吹出孔391以使通过该气体吹出孔391而供给的非活性气体与位于晶片保存容器13内部与EFEM10内部的空间之间且表示为图上虚线的开口部21的面(开口面)平行并且水平地流出的方式形成气体吹出孔391的轴。
并且,形成另一方的列的气体吹出孔392以使供给的非活性气体朝向晶片保存容器13的内部的晶片收纳部的中心流出的方式配置。即,构成一方的列的气体吹出孔392的具有圆形的开口的中心轴相对于构成另一方的列的气体吹出孔391的轴的方向呈45°的角度,且沿水平方向形成。
这样的气体吹出孔391、392的配置在吹扫歧管13B中形成于从晶片保存容器13的开口部21的前方观察时成为左右对象的位置。因此,从吹扫歧管13A的气体吹出孔392的列供给的非活性气体(吹扫气体)在晶片保存容器13的收纳部保存有晶片W的情况下朝向通过晶片W的中心的上下方向的轴流动,同样地关于从吹扫歧管13B的气体吹出孔392的列供给的吹扫气体也是同样的。另外,从吹扫歧管13A、13B各自的气体吹出391的列供给的吹扫气体在晶片保存容器13的开口部21的紧后方的壳体13’的内部,从开口部21的左右方向的端部朝向中央部对抗地流动。
并且,各自构成列的25个气体吹出孔391、392的对分别在吹扫歧管13A、13B侧壁面上将它们的开口的轴形成于在收纳部保存的多个晶片W彼此之间、或者晶片W与晶片保存容器13的壳体13’内部的顶面或底面之间的相同的高度位置。通过该结构,即使在晶片保存容器13内部收纳有25张晶片W的状态下,从气体吹出孔391、392供给的吹扫气体也能够在晶片W彼此之间的间隙顺场地流动。
图8是示意性示出图5所示的实施例的晶片保存容器的吹扫歧管的结构的横剖视图。在本图中,示出将图5所示的吹扫歧管13C利用沿着X-X线的水平面剖切的情况下的横截面。
如在本图中所示那样,吹扫歧管13C、13D与吹扫歧管13A、13B同样地具有由沿着其圆筒形状的上下方向的轴在上下方向上以规定的间隔配置的25个气体吹出孔491、492构成的两个吹出孔的列。这些气体吹出孔在各自的吹扫歧管的圆筒形的外侧壁面上将具有圆形的开口的中心的轴彼此呈角度30°地沿着水平方向配置。并且,以使这些轴彼此所成的角度的等分割线朝向通过在晶片保存容器13的收纳部保存的晶片W的中心的上下方向的轴的方式配置。
吹扫歧管13C、13D的对在壳体13’的内部与吹扫歧管13A、13B同样地,配置于关于通过晶片保存容器13的左右方向的中心的面而左右对称的位置,各自具备的气体吹出孔491、492也同样地配置于对称的位置。另外,构成上述两列的气体吹出孔491、492的对分别与吹扫歧管13A、13B的气体吹出孔391、392的对同样地,配置于在晶片保存容器13的收纳部保存的晶片W彼此之间或晶片W与壳体13’的顶面、底面之间的中间的相同的高度位置。通过该结构,即使在晶片保存容器13内部收纳有25张晶片W的状态下,从气体吹出孔491、492供给的吹扫气体也在晶片W彼此之间的间隙顺场地流动。通过这样调整吹扫气体的流动,能够使用来自吹扫歧管13A、13B或13C、13D的吹扫气体,将在晶片W的上下的表面的附近浮游并滞留的反应性高的粒子、流入到晶片保存容器13内的EFEM10内部的粒子向晶片W的中心轴的方向推动。
在本实施例中,使用图9对控制吹扫气体向晶片保存容器13内的供给的结构进行说明。图9是示意性示出图2所示的晶片保存容器13的结构的概要的框图。
根据收纳部内的晶片W的有无而影响晶片保存容器13内的气流的流动,因此图9所示的吹扫气体的控制的结构具备在晶片保存容器13的壳体13’内配置且检知内部的湿度的湿度传感器26以及检知收纳部内的晶片W的有无的晶片检知传感器25,并具备接收从它们输出的信号的控制器31。并且,控制器31与在同上方排气端口201、下方排气端口202各自的端部连接的排气管路上配置且增减该排气的量、速度或者调节管路的开闭的排气阀32、以及在一端部连接于吹扫歧管13A、13B、13C、13D的吹扫气体供给管上配置且调节吹扫气体(非活性气体)的流量、速度的流量控制器(质量流量控制器)35以能够收发对它们的动作进行指令的信号、表示动作的状态的信号的方式连接。需要说明的是,排气管路在排气的流动的排气阀32下游侧与旋转泵等排气泵连接,吹扫气体供给管在吹扫气体流的流量控制器35的上游侧与包括作为非活性气体源的贮存罐、将来自该贮存罐的气体的流出开放、堵塞的阀的吹扫气体供给机构34连接。
在这样的结构中,控制器31根据接收到的晶片检知传感器25的输出信号判定是否保存有晶片W。控制器31在判定为未保存晶片W的情况下,由晶片W引起的吹扫气体的整流的效果较小,因此向排气阀32发送指令信号将其开度调节为最大。由此,能够降低使在EFEM10内部的空间沿着晶片保存容器13的开口部21上方的EFEM10的内侧壁朝下流动的气体在开口部21的上端从侧壁剥离时的紊乱,而抑制向晶片保存容器13内部改变朝向而流动的气体的量、速度。另外,与此并行地,控制器31根据接收到的来自湿度传感器26的信号检测晶片保存容器13内部的湿度,将其湿度作为控制序列的目标函数,按照预先保存于内部的存储装置内的软件所记载的序列或算法,向流量控制器35发送指令信号,使吹扫歧管13A、13B或13C、13D分别调节供给来自吹扫气体供给机构34的吹扫气体的量或速度。
在控制器31判断为在晶片保存容器13内保存有晶片W的情况下,根据被保存或被搬入搬出的晶片W的张数来调节排气阀32的开度。通过以上,根据晶片W的晶片保存容器13内的搭载的有无,通过调节排气阀的开度而适当地增减通过与上方排气端口201以及下方排气端口202连接的排气管路321的排气,从而能够使晶片保存容器13内的气流的流动适当。
根据上述的实施例,在晶片保存容器13的内部,具备在开口部21与吹扫歧管13A、13B之间的上端部以及下端部各自的位置配置于左右的两侧的部位的沿左右方向(水平方向)具有轴的4根圆筒形的端口,该4根圆筒形的端口为沿着轴向朝向晶片保存容器13的内部具有多个排气孔191的上方排气端口201、具有多个排气孔192的下方排气端口202,从而能够降低相对较高的湿度的气体的流动从EFEM10的内部向晶片保存容器13的内部进入。即,从开口部21侵入到晶片保存容器13内部的EFEM10内部的气体的至少一部分通过上方排气端口201以及下方排气端口202的动作而经由排气管路321向壳体13’外部排出。由此,能够在下降流的一部分中形成在从安装有晶片保存容器13的EFEM10的侧壁沿着开口部21流动后朝向下方排气端口202的流动,并将该流动用作阻碍EFEM10的内部的其他下降流向晶片保存容器13内侵入的密封流。
即,由在EFEM10内部配置于上部的FFU14形成的朝下的气流沿着图2所示的EFEM10左端的设置有晶片保存容器13的侧壁面流动。并且,在与开口部21面对的部位以将其沿上下方向横断的方式流动时,沿着开口部21的上方的侧壁的流动从侧壁剥离而变化为包括紊乱的流动,该紊乱包括呈涡状回旋的流动,伴随着向下方移动而紊乱的分量发展为回旋流。
在本实施例中,通过具有多个朝下的排气孔191的开口而从下方朝向上方吸引壳体13’内部的气体并排气的上方排气端口201的动作,从而使欲从上方横切开口部21的区域的流动较早地从侧壁剥离,并在流动中形成涡的分量。当形成这样的涡时,在开口部21附近流动的朝下的气流(下降流)的动能被消耗,能够减小流动的速度、势头这样的量。其结果是,能够在晶片保存容器13内部由从吹扫歧管13A、13B、13C、13D向内部的收纳部供给的吹扫气体形成的流动中,较大地形成从晶片保存容器13的后部朝向前方的开口部21的流动的分量。
并且,通过开口部21而向晶片保存容器13的内部流入的EFEM10内部的气流的回旋的量被抑制的结果是,能够降低开口部21附近的EFEM10内部的气体被卷入壳体13’内的量。
并且,通过沿着上述的密封流向壳体13’内部供给吹扫气体,从而从EFEM10内部侵入到壳体13’内的相对高湿的气体被逐渐稀释。因此,即使利用少量的吹扫气体也能够抑制晶片保存容器13内部的湿度的上升,能够降低残留于晶片W的表面、其附近的挥发性物质与水分反应而形成具有腐蚀性的生成物的情况。
需要说明的是,在本实施例中,在晶片保存容器13内部配置的圆筒形的上方排气端口201以及下方排气端口202在吹扫歧管13A、13B与开口部21之间且壳体13’内部的顶面以及底面的附近在从EFEM10内部观察开口部21时与壳体13’的左右各自的端部连接并水平地配置,在该顶面附近(上端部)以及底面附近(下端部)之间的所谓的中间的部位未配置排气端口。这是因为,在配置于中间的部位的情况下,为了避免成为晶片W的搬入搬出的障碍而必然沿着壳体13’的垂直的侧壁面配置,在这样的配置的情况下,EFEM10内部的气体的流入与晶片保存容器13内部的气体交换的量变大。
另外,上述的效果的说明针对在晶片保存容器13内未搭载晶片W的状态,但在晶片W保存于晶片保存容器13内的情况下,晶片W起到整流板的作用,因此晶片W间的吹扫气体的滞留量与没有晶片W的情况相比容易确保,因此更有效地降低晶片保存容器13内部的相对较高的湿度的气体的流入,而提高处理的成品率。
图10是示出图2所示的实施例的晶片保存容器内部的湿度的变化相对于在晶片保存容器内配置的排气端口的排气孔的角度的变化的例子的表。如该图10所示那样,晶片保存容器13的湿度能够通过上方排气端口201的排气孔191的角度B1使晶片保存容器13内部的相对湿度的大小变化。在此,图6中的角度B1以相对于开口部21垂直的线为基准,作为相对于该基准的角度进行了说明,但图10所示的角度B1与图6中说明了的角度B1不同,以与开口部21平行的线为基准而设为相对于该基准的角度。
能够使该相对湿度的大小变化的理由是由于,能够与排气孔191的角度B1的大小相应地使吹扫气体在晶片保存容器13内部滞留的时间变化,通过与关于EFEM10内的气流的流动的量相应地使晶片保存容器13内的上方排气端口201的排气孔191的相对于朝下垂直的方向的角度B1的大小最佳,从而能够使吹扫气体的流动最佳。同样地,也可以使下方排气端口202的排气孔192的相对于朝上垂直的方向的角度B2也能够可变地调节。
需要说明的是,上方排气端口201的排气孔191以及下方排气端口202的排气孔192的开口也可以不仅为圆形,而是使多个孔连结的一条或多条狭缝状的开口。另外,也可以将开口为圆形状、椭圆上或者狭缝状的排气孔配置为在多个部位具有不同的角度B1的排气孔。例如,也可以将多个排气孔中的一部分配置于成为图10中的条件(D)的角度B1=45°的位置以及方向,并将另一部分排气孔如条件(A)的角度B1=0°那样配置于与表示开口部21的沿垂直方向延伸的面平行的位置和角度。这样的排气孔191以及192的配置能够考虑根据在EFEM10设置晶片保存容器13的部位而变化的来自EFEM10内部的改变角度而流入的气流的量、速度、上方排气端口201、下方排气端口202的排气的能力以及从吹扫歧管13A、13B、13C、13D导入的吹扫气体的量的平衡,而使使用者选择适当的配置。
图11是示意性示出图2所示的实施例的晶片保存容器的结构的概要的横剖视图。在本图中,示出相对于上方排气端口201或下方排气端口202的开口部21的位置。
如图11所示那样,选择上方排气端口201以及下方排气端口202的设置位置与开口部21之间的距离L,以能够根据真空处理装置100所使用的EFEM10的规格而适当地运用晶片保存容器13。在本图中,仅图示上方排气端口201。在本例中,沿着水平方向(在图11中为左右方向)配置的圆筒形的上方排气端口201的中心轴与表示开口部21的面的位置的虚线的水平距离L设为45mm。与该距离L的值相应地,从EFEM10内部向晶片保存容器13内部流入的气体的流动的朝向、流量、或者回旋流的量变化,因此能够通过适当选择距离L的值而使晶片保存容器13内部的湿度、其分布变化,因此使用者鉴于EFEM10内的气体的流量、速度、以及吹扫气体的供给量、来自上方以及下方的排气端口的排气的量的平衡而适当选择距离L。
例如,EFEM10内的气体的流动取决于图2所示的百叶窗12的数量、开度、形状或搬运机器人11的位置。与这样的EFEM10内的流动的料的分布相匹配地,将上方排气端口201以及下方排气端口202与开口部21的距离L设为45mm±25mm。
如以上所说明那样,在本实施例的晶片保存容器中,具有如下结构,即,具备:至少一个气体吹扫(导入)端口,其沿纵向延伸配置于晶片保存容器的晶片收纳部的里侧,该晶片保存容器配置于在内部形成下降流的EFEM;以及气体排气端口,其配置于与同EFEM内部连通的开口面对的晶片保存容器的入口部的上部以及下部并沿横向延伸,且该结构沿着入口的左右侧壁不具备气体排气端口。
根据本实施例,在晶片搬运装置或半导体制造装置中,能够降低保存容器内部的湿度而降低保存于内部的晶片的污染从而提高处理的成品率。
以上,基于实施例对由本发明者完成的发明进行了具体说明,但本发明并不限定于所述实施例,当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如,上述的实施例为了使本发明容易理解地说明而详细进行了说明,未必限定于具备所说明的全部的结构。另外,能够对各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。
附图标记说明
10 EFEM
11 搬运机器人
12 百叶窗
13 晶片保存容器
14 FFU
21 开口部
25 晶片检知传感器
26 湿度传感器
31 控制器
32 排气阀
33 排气泵
34 吹扫气体供给机构
35 流量控制器
100 真空处理装置
101 大气区块
102 真空区块
103-1、103-2、103-3、103-4 真空处理单元
104-1、104-2 真空搬运室
105 锁定室
106 大气搬运单元
107 盒式台
108 搬运中间室
109 大气搬运机器人
110-1,110-2 真空搬运机器人
191、192 排气孔
201 上方排气端口
202 下方排气端口
391、392、491、492 气体吹出孔
13A、13B 吹扫歧管
13C、13D 吹扫歧管
B1 上方排气端口的排气孔角度
B2 下方排气端口的排气孔角度
f 气流
W 半导体晶片
Wc 半导体晶片中心。
Claims (8)
1.一种真空处理装置,其具备:真空处理单元,其具有真空容器,所述真空容器处理被搬运到减压了的内部的处理对象的晶片;锁定室,其在内部搬运处理前或处理后的所述晶片;大气搬运单元,其包括壳体,所述壳体具有大气搬运室,所述大气搬运室与该锁定室连接,并且在设为大气压并从上方朝向下方形成有气体的流动的内部搬运所述晶片;以及晶片保存容器,其在内部具有处理过的晶片的保存空间,所述晶片保存容器的前端部安装于所述壳体的侧壁,且所述晶片保存容器的内部经由配置于该侧壁的开口而与大气搬运室连通,其中,
所述真空处理装置具备:排气端口,其在所述晶片保存容器的内部配置于所述开口的后方且所述保存空间的前方且该保存空间的上端部和下端部,并将所述保存空间的气体向外部排气;以及歧管,其配置于所述保存空间的后方且朝向所述开口配置于所述上端部与下端部之间并具有向该保存空间的内部供给规定的气体的气体吹出孔。
2.根据权利要求1所述的真空处理装置,其中,
所述歧管在从所述开口观察时配置于所述保存空间的左右两侧的端部。
3.根据权利要求1或2所述的真空处理装置,其中,
所述真空处理装置具备配置于所述保存空间与所述排气端口之间并向该保存空间的内部供给所述规定的气体的其他歧管。
4.根据权利要求3所述的真空处理装置,其中,
所述其他歧管在从所述开口观察时配置于所述保存空间的左右两侧的端部。
5.根据权利要求1或2所述的真空处理装置,其中,
所述排气端口具有轴沿水平方向延伸的管状的形状,该管状的形状的所述轴以与所述开口平行的方式配置。
6.根据权利要求5所述的真空处理装置,其中,
所述排气端口在所述管状的形状的外侧壁面上且与所述保存空间面对的部位具备至少一个排气孔。
7.根据权利要求6所述的真空处理装置,其中,
所述排气端口构成为能够调节所述排气孔的与所述保存空间面对的角度。
8.根据权利要求1或2所述的真空处理装置,其中,
所述歧管具有轴沿上下方向延伸的管状的形状,且在该管状的形状的外侧壁面上的多个部位具备所述气体吹出孔,该气体吹出孔位于在所述保存空间的内部保存的所述晶片与该保存空间的顶面或底面之间、或者位于保存的多个晶片彼此之间。
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