CN201812803U - 大气传输单元及具有该大气传输单元的晶片传输系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种大气传输单元，包括用于水平传送晶片的大气机械手以及用于对放置在所述大气机械手上的晶片的位置进行校准的晶片位置校准器，还包括第一风扇过滤器和出风口；所述第一风扇过滤器靠近所述晶片位置校准器而设置于所述大气传输单元的侧壁的上部，用于导入大气传输单元外部的对晶片表面进行水平吹扫的气体；且所述出风口设置于所述大气传输单元的底部，用于导出吹扫后携带有被吹扫掉颗粒的气体。该大气传输单元内的气体既可以有效地对附着在晶片表面的颗粒进行吹扫，还可以有效地避免吹扫气体中夹杂的颗粒在晶片的传输过程中沉积到晶片上，从而减少晶片表面的污染物对后续工艺的影响，以提高产品良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及微电子领域，尤其涉及一种可有效减少颗粒污染的大气传输单元以及具有该大气传输单元的晶片传输系统。
背景技术
在诸如刻蚀、物理气相沉积等的半导体制程工艺中，对于工艺腔室的洁净度和真空度的要求非常高，所以需要借助一套密闭性和洁净度高的晶片传输系统来完成晶片或衬底从大气环境到工艺腔室的传输过程。图1是一种常用晶片传输系统的结构示意图，图2是图1中所采用的大气传输单元的结构示意图。请一并参考图1和图2，其中的晶片传输系统包括大气传输系统和真空传输系统两部分。其中，大气传输系统具体包括前端开启装置1、大气传输单元2、设置于大气传输单元2中的晶片位置校准器21以及大气机械手22；真空传输系统具体包括传输腔室4以及设置在传输腔室4内的真空机械手(图1和图2中均未示出)。上述真空传输系统和大气传输系统通过负载锁闭器3连接并过渡。
实际应用中，晶片传输首先是在大气传输系统中进行的，前端开启装置1开启晶片盒(图1和图2中均未示出)，大气机械手22从晶片盒中取出一片晶片6，再把晶片6传输到晶片位置校准器21上，并通过晶片位置校准器21将晶片6在大气机械手22上的位置进行校准，待连接负载锁闭器3和大气传输系统的阀门打开后，大气机械手22携带晶片6伸到负载锁闭器3中，从而使晶片6可经由该负载锁闭器3进入真空传输系统；然后大气机械手22回缩至大气传输单元2，同时将连接负载锁闭器3和大气传输单元2的阀门关闭；接着传输腔室4中的真空机械手将位于负载锁闭器3中的晶片6取出并送至反应腔室5中以进行相应的处理工艺。待工艺完成后，再按照上述过程的逆过程将晶片6传出。如上所述，在晶片6传输过程中存在各种机械运动并伴有轻微的碰撞和摩擦，因此将不可避免地产生一些微小颗粒，这些微小颗粒可能会附着到晶片6的表面，这对晶片6的后续工艺将产生不利影响，使最终产品存在缺陷，从而影响了产品的良率。
请再参考图2，大气传输单元2是个密闭环境，也叫微环境，为了确保这个微环境不受外界环境的污染并使微环境中产生的微小颗粒能被迅速有效地排出微环境之外，通常在大气传输单元2的顶部设置风扇过滤器23，同时在大气传输单元2的底部设置出风口26。如图2所示，位于大气传输单元2顶部的风扇过滤器23首先对来自大气传输单元2外部的气体进行过滤以去除微尘等的细小颗粒，然后使进入大气传输单元2内的气体形成自上而下的均匀气流(气体流速通常为0.4-08m/s)，该自上而下的均匀气流使微环境产生一个正压(稍大于大气压)，在该正压的作用下，大气传输单元2内所产生的微小颗粒从大气传输单元2底部的出风口26排出(如图中箭头所示)，由此可减少大气传输单元2内微小颗粒对晶片所产生的污染。为了便于说明，在下文中将上述经由风扇过滤器23而进入大气传输单元2内、并对其内所产生微小颗粒污染进行吹扫清洁的气体称为吹扫气体。
然而，在图2所示的大气传输单元2中，晶片6由大气机械手22水平传送，因此由风扇过滤器23产生的自上而下的稳定气流在水平传送的晶片6表面遇到阻挡必然发生发散(如图2中的箭头所示)，发散后的气流对微小微粒的清除能力必然减弱，从而使吹扫气体的吹扫能力降低。另外，来自风扇过滤器23的吹扫气体在大气传输单元2内自上而下地流动，当晶片6被水平传送过程到风扇过滤器23的正下方时，来自大气中夹杂在吹扫气体内的微小颗粒很容易沉积在晶片6的表面，造成晶片6的污染，这同样对后续工艺造成不利影响，从而影响产品的良率。
实用新型内容
基于上述问题，本实用新型提供一种大气传输单元，其能够有效地吹扫晶片表面附着的颗粒，而且可以避免夹杂在气体中的颗粒沉积在晶片表面。
基于上述问题，本实用新型还提供一种应用上述大气传输单元的晶片传输系统，其可以提高进入反应腔室的晶片的洁净度，从而提高产品良率。
为此，本实用新型提供了一种大气传输单元，包括用于水平传送晶片的大气机械手以及用于对放置在所述大气机械手上的晶片的位置进行校准的晶片位置校准器，还包括第一风扇过滤器和出风口；所述第一风扇过滤器靠近所述晶片位置校准器而设置于所述大气传输单元的侧壁的上部，用于导入大气传输单元外部的对晶片表面进行水平吹扫的气体；且所述出风口设置于所述大气传输单元的底部，用于导出吹扫后携带有被吹扫掉颗粒的气体。
其中，所述出风口远离所述晶片位置校准器设置。
其中，所述第一风扇过滤器设置在所述大气传输单元侧壁高度的1/2以上，所述第一风扇过滤器自身高度为所述大气传输单元高度的1/3～1/2。
其中，还包括第二风扇过滤器，所述第二风扇过滤器与所述第一风扇过滤器相对地设置在所述大气传输单元的侧壁的上部，用于与所述第一风扇过滤器同时导入大气传输单元外部的对晶片表面进行水平吹扫的气体；所述出风口设置在所述大气传输单元底部的中部位置。
优选地，所述出风口的中心与所述大气传输单元底部的中心重合。
其中，所述第二风扇过滤器设置在所述大气传输单元侧壁高度的1/2以上，所述第二风扇过滤器自身高度为所述大气传输单元高度的1/3～1/2。
优选地，所述出风口的开口直径为所述大气传输单元底部长度的1/3～1/2。
本实用新型还提供了一种晶片传输系统，包括大气传输单元、传输腔室以及与传输腔室相连的至少一个反应腔室，所述大气传输单元通过负载锁闭器与所述传输腔室相连接，所述大气传输单元采用本实用新型提供的大气传输单元。
本实用新型具有如下有益效果：
在本实用新型提供的大气传输单元中，由于风扇过滤器设置在大气传输单元侧壁的上部，出风口设置在大气传输单元的底部，这样便使得经由风扇过滤器进入到大气传输单元内的吹扫气体先在大气传输单元内的上部区域水平流动，而后再向下流动至出风口并离开大气传输单元，借助于吹扫气体的水平流动，既可以有效地对附着在晶片表面的颗粒进行吹扫，又可以有效地避免吹扫气体中夹杂的颗粒在晶片的传输过程中沉积到晶片上，降低晶片在传输过程中的颗粒污染。这样可以提高进入反应腔室的晶片的洁净度，减少晶片表面的污染物对后续工艺的影响，从而减少最终产品的缺陷，进而提高产品的良率。
类似地，在本实用新型提供的晶片传输系统中，由于设置有本实用新型提供的上述大气传输单元，其能够有效地吹扫晶片表面附着的颗粒，同时可以减少晶片在传输过程中的颗粒污染，从而减少晶片表面的污染物对后续工艺的影响，进而减少最终产品的缺陷，提高产品的良率。
附图说明
图1是一种常用晶片传输系统的结构示意图；
图2是图1中所采用的大气传输单元的结构示意图；
图3是本实用新型第一实施例提供的大气传输单元的结构示意图；以及
图4是本实用新型第二实施例提供的大气传输单元的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的大气传输单元以及应用该大气传输单元的晶片传输系统进行详细描述。其中，在每一幅附图中相同的附图标记指代相同的部件。
图3为本实用新型第一实施例提供的大气传输单元的结构示意图。如图3所示，大气传输单元2内部设置有晶片位置校准器21、大气机械手22、缓存器24以及导轨25，而且，在大气传输单元2的侧壁的上部且靠近晶片位置校准器21设置第一风扇过滤器23，在大气传输单元2的底部且远离晶片位置校准器21设置出风口26。
其中，缓存器24用于临时存放晶片6，大气机械手22沿导轨25水平移动以传送晶片6。首先大气机械手22从缓存器24中取出晶片6，再把晶片6传输至靠近晶片位置校准器21的位置处，并借助晶片位置校准器21对放置在大气机械手22上的晶片6位置进行校准，而后由大气机械手22携带晶片6向与该大气传输单元2相连的诸如前端开启装置或负载锁闭器的装置传送。
本实施例中，当晶片6在大气传输单元2的内部水平传送时，来自第一风扇过滤器23的吹扫气体不仅能够有效地吹扫附着在晶片6表面的颗粒，而且还能够有效地避免夹杂在吹扫气体中的颗粒沉积到晶片6表面。具体地，第一风扇过滤器23首先对来自大气传输单元2外部的气体进行过滤以去除微尘等的细小颗粒，过滤后的气体以0.4～0.85m/s的流速均匀地自左向右水平吹扫晶片6的表面，以去除附着在晶片6表面的颗粒，同时气流使大气传输单元2的内部产生一个正压(稍大于大气压)，在这个正压的作用下，从晶片6表面吹扫下来的颗粒随气流从大气传输单元2底部的出风口26排出，如图3中箭头所示。
在实际应用中，第一风扇过滤器23的开口大小(高度)应当适宜，若第一风扇过滤器23的开口较小，则第一风扇过滤器23可以吹到的区域较小，在晶片6的传输过程中，不能有效地对晶片6进行吹扫；若第一风扇过滤器23的开口较大，则需增加大气传输单元2的整体高度，这将导致设备成本的增加。本实施例所述第一风扇过滤器23的开口大小为大气传输单元2高度的1/3～1/2。此外，第一风扇过滤器23的设置位置高度也应适宜，若第一风扇过滤器23的设置位置过高，则经过滤的气流将无法有效地吹扫晶片6表面的颗粒；若第一风扇过滤器23的设置位置过低，则第一风扇过滤器23会影响其它装置的正常运行。本实施例中，第一风扇过滤器23安装在大气传输单元2侧壁高度的1/2以上。
本实施例中，出风口26设置在大气传输单元2的底部且远离晶片位置校准器21，即靠近图中所示大气传输单元2底部的右侧位置。出风口26的开口直径也应当适宜，若出风口26的开口较小，吹扫气体将无法正常的排出，从而影响吹扫气体的吹扫效果；若出风口26的开口较大，吹扫气体又很难吹扫到设置在大气传输单元2内、且与第一风扇过滤器23相对的另一侧的装置(如缓存器24)，这将影响大气传输单元2内部的清洁度。本实施例中，出风口26的开口直径为大气传输单元2底部整个长度的1/3～1/2。具体地，当出风口26的开口直径为大气传输单元2底部长度的1/2时，出风口26的右侧紧靠大气传输单元2的右侧设置。当出风口26的开口直径为大气传输单元2底部长度的1/3时，出风口26的右侧可以紧靠大气传输单元2的右侧设置，或者出风口26的右侧与大气传输单元2的右侧的距离为大气传输单元2底部长度的1/6。
本实施例所提供的大气传输单元，吹扫气体自左向右流动，不仅可以有效地吹扫晶片6表面，以将附着在晶片6表面的颗粒去除，而且可以避免夹杂在吹扫气体中的颗粒附着在晶片6的表面，降低晶片6在传输过程中的颗粒污染，这样可以减少晶片6表面的污染物对后续工艺的影响，从而减少最终产品的缺陷，进而提高产品的良率。
图4为本实用新型第二实施例提供的大气传输单元的结构示意图。如图4所示，在大气传输单元2的侧壁的上部且靠近晶片位置校准器21一侧设置第一风扇过滤器23，在大气传输单元2的侧壁的上部且远离晶片位置校准器21一侧设置第二风扇过滤器23’，出风口26设置在大气传输单元2底部的中部位置，而且优选出风口26的中心线与大气传输单元2底部的中心线重合。
类似于前述第一实施例中所述的理由，第二实施例中的第一风扇过滤器23和第二风扇过滤器23’设置在大气传输单元2侧壁高度的1/2位置以上，而且第一风扇过滤器23和第二风扇过滤器23’的开口大小为大气传输单元2高度的1/3～1/2，出风口26的开口直径为大气传输单元底部总长度的1/3～1/2。
除此之外，第二实施例的其它结构及功能与第一实施例中的相同，这一不再赘述。
另外，本实用新型还提供一种晶片传输系统，其包括传输腔室4、反应腔室5、负载锁闭器3、传输腔室4以及大气传输单元2，大气传输单元2采用本实用新型所提供的大气传输单元2，其通过负载锁闭器3与传输腔室4相连接，传输腔室4与至少一个反应腔室5相连。晶片6依次经过大气传输单元2、负载锁闭器3以及传输腔室4后，被输送至反应腔室6进行相应工艺处理，工艺处理完毕后，晶片6又依次经由传输腔室4、负载锁闭器3以及大气传输单元2返回到工艺腔室之外。
本实用新型提供的上述晶片传输系统，由于采用了本实用新型提供的上述大气传输单元2，因此，能够有效地对附着在晶片6表面的颗粒进行吹扫，而且可以减少晶片6在传输过程中的颗粒污染，从而可以减少产品的缺陷，提高产品的良率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种大气传输单元，包括用于水平传送晶片的大气机械手以及用于对放置在所述大气机械手上的晶片的位置进行校准的晶片位置校准器，其特征在于，还包括第一风扇过滤器和出风口；
所述第一风扇过滤器靠近所述晶片位置校准器而设置在所述大气传输单元的侧壁的上部，用于导入大气传输单元外部的对晶片表面进行水平吹扫的气体；
且所述出风口设置在所述大气传输单元的底部，用于导出吹扫后携带有被吹扫掉颗粒的气体。
2.如权利要求1所述的大气传输单元，其特征在于，所述出风口远离所述晶片位置校准器设置。
3.如权利要求1所述的大气传输单元，其特征在于，所述第一风扇过滤器设置在所述大气传输单元侧壁高度的1/2以上。
4.如权利要求1所述的大气传输单元，其特征在于，所述第一风扇过滤器自身高度为所述大气传输单元高度的1/3～1/2。
5.如权利要求1所述的大气传输单元，其特征在于，还包括第二风扇过滤器，
所述第二风扇过滤器与所述第一风扇过滤器相对地设置在所述大气传输单元的侧壁的上部，用于与所述第一风扇过滤器同时导入大气传输单元外部的对晶片表面进行水平吹扫的气体；
所述出风口设置在所述大气传输单元底部的中部位置。
6.如权利要求5所述的大气传输单元，其特征在于，所述出风口的中心与所述大气传输单元底部的中心重合。
7.如权利要求5所述的大气传输单元，其特征在于，所述第二风扇过滤器设置在所述大气传输单元侧壁高度的1/2以上。
8.如权利要求5所述的大气传输单元，其特征在于，所述第二风扇过滤器自身高度为所述大气传输单元高度的1/3～1/2。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的大气传输单元，其特征在于，所述出风口的开口直径为所述大气传输单元底部长度的1/3～1/2。
10.一种晶片传输系统，包括大气传输单元、传输腔室以及与传输腔室相连的至少一个反应腔室，所述大气传输单元通过负载锁闭器与所述传输腔室相连接，其特征在于，所述大气传输单元采用权利要求1-9中任意一项所述的大气传输单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Beijing, Wenchang Road, No. 8, No. Patentee after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd Address before: 100015, M5 building, No. 1 Jiuxianqiao East Road, Beijing, Chaoyang District, two South Patentee before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110427 |