CN207611744U - 吹气系统和自动化晶圆表面清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吹气系统和自动化晶圆表面清洁装置，所述吹气系统包括：气体过滤器，用于连接至吹扫气体源，对吹扫气体进行过滤；调压阀，连接至气体过滤器，用于调整吹扫气体压力；阀门，连接至所述调压阀，用于启动或关闭所述吹气系统；喷头组件，连接至所述阀门，吹扫气体自所述喷头组件喷出对晶圆表面进行吹扫；所述气体过滤器、调压阀、阀门以及喷头组件之间通过气体管路连接。所述吹气系统和自动化晶圆表面清洁装置通过气体吹扫自动对晶圆表面进行清洁。

Description

吹气系统和自动化晶圆表面清洁装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种吹气系统及自动化晶圆表面清洁装置。

背景技术

随着集成电路工艺技术已经进入到纳米量级，生产过程中对生产环境的要求也越来越高，如何控制环境中的微尘污染颗粒子对产品的良率造成的影响，已成为了需要面对的问题。

控制无尘车间的无尘级，使得晶圆在生产过程中保持处于一个隔离的微环境中，隔绝外界污染粒子，可以避免其造成对晶圆的污染，提高产品成品率，但是微环境本身也会由于材质和机械摩擦等原因产生污染粒子。

如何有效清除晶圆表面的微尘污染颗粒，并防止晶圆表面的氧化，是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种吹气系统及自动化晶圆表面清洁装置，有效清除晶圆表面的微尘污染颗粒。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种吹气系统，包括：气体过滤器，用于连接至吹扫气体源，对吹扫气体进行过滤；调压阀，连接至气体过滤器，用于调整吹扫气体压力；阀门，连接至所述调压阀，用于启动或关闭所述吹气系统；喷头组件，连接至所述阀门，吹扫气体自所述喷头组件喷出对晶圆表面进行吹扫；所述气体过滤器、调压阀、阀门以及喷头组件之间通过气体管路连接

可选的，所述喷头组件包括多个平行排列的喷嘴。

可选的，所述气体过滤器与调压阀之间还连接有污染粒子探测器。

可选的，调压阀与阀门之间还连接有压力表，用于检测气体管路内的气体压力并设定气体压力阈值。

可选的，还包括：报警器，连接至所述污染粒子探测器，用于当所述污染粒子探测器探测到污染粒子浓度超过阈值时进行报警。

可选的，所述报警器还连接至压力表，用于当压力吹气系统压力超过气体压力阈值时进行报警。

可选的，还包括：复位模块，连接至报警器，用于取消报警。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案还提供一种自动化晶圆表面清洁装置，包括：基台，用于放置晶圆；真空检测器，与所述基台连接，用于检测所述基台上是否放置有晶圆；吹气系统；所述吹气系统的阀门连接至所述真空检测器，用于当所述真空检测器检测到基台上放置有晶圆时，启动所述吹气系统；所述吹气系统的喷头组件位于基台斜上方，喷气方向斜向下朝向基台表面。

可选的，还包括：抽气模组，用于将从晶圆表面吹扫下的污染粒子排出。

可选的，还包括：电机，与所述基台连接，用于驱动所述基台移动。

本实用新型的吹气系统，基于阀门的信号反馈启动，通过气体过滤器表面来自吹扫气体的污染，并使用污染离子探测器实施监控污染颗粒，如果超过设定阈值，系统报警，并停止吹扫气体供应，并通过压力表控制气体压力范围

本实用新型的自动化晶圆表面清洁装置，通过检测晶圆是否位于基台上，自动开启或关闭吹气系统，从而实现对晶圆表面的自动化清洁。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的吹气系统的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的吹气系统喷头组件的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式的吹气系统的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图；

图5为本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的喷头组件吹扫晶圆表面的示意图；

图6为本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图；

图7为本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的吹气系统及自动化晶圆表面清洁装置的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的吹气系统的结构示意图。

所述吹气系统包括：气体过滤器101、调节阀102、阀门103以及喷头组件104，相互之间通过气体管路105连接。

所述气体过滤器101，一端用于连接至吹扫气体源，对吹扫气体进行过滤，过滤来自吹扫气体的污染粒子。在一个具体实施方式中，所述吹扫气体源可以是氮气，不会与晶圆表面产生反应，在晶圆表面造成影响。在本实用新型的其他具体实施方式中，所述吹扫气体源也可以是惰性气体，例如氩气、氦气等。在一个具体实施方式中，所述气体过滤器101通过过滤棉对吹扫气体进行过滤。

所述调压阀102，连接至气体过滤器101，用于调整管路内吹扫气体的压力。吹扫气体的压力需要根据晶圆检查结果来调整，但是所设定的压力不能超过设备阈值，例如40PSI，以防止吹气过大，导致晶圆位置发生变化。

所述阀门103，连接至所述调压阀103，用于启动或关闭所述吹气系统。该具体实施方式中，所述阀门103为电磁阀，基于所述电磁阀的信号反馈启动或关闭所述吹气系统。当所述吹气系统开启，气体管路105导通，气体源内的吹扫气体经过气体过滤器101过滤之后，由所述调压阀102调整压力之后，通过阀门103输出至喷头组件104喷出。

所述喷头组件104，连接至所述阀门103，吹扫气体自所述喷头组件103喷出对晶圆表面进行吹扫。为了提高气体吹扫效率，请参考图2，在一个具体实施方式中，所述喷头组件104包括多个平行排列的喷嘴201。

请参考图3，为本实用新型另一具体实施方式的吹气系统的结构示意图。

所述吹气系统还包括位于气体过滤器101与调压阀102之间还连接有污染粒子探测器301。所述污染粒子探测器301能够检测监控污染粒子的数量和浓度，判断经过气体过滤器101过滤后的吹扫气体是否符合要求。

进一步的，所述调压阀102与阀门103之间还连接有压力表302，用于检测气体管路内的气体压力并且设定气体压力阈值，包括最小值和最大值。当气体压力小于最小值时，吹扫气体压力过小，吹气系统喷出的气体压力过小会导致吹扫效果较差，无法将晶圆表面的污染粒子吹走；而如果吹扫气体压力超过最大值，会导致吹扫压力过大，使得晶圆位置发生变化，可能发生损伤。

进一步的，所述吹气系统还包括：报警器303，连接至所述污染粒子探测器301，用于当所述污染粒子探测器301探测到污染粒子浓度超过阈值时进行报警。当所述污染粒子探测器301探测到污染粒子浓度超过阈值时发送一控制信号给报警器303，报警器303接收到所述控制信号进行报警。所述报警器303可以是报警灯或蜂鸣器等。当所述污染粒子浓度超过阈值时停止供气，此时需要对气体过滤器101的过滤棉进行更换。

为了对气体压力进行监控，该具体实施方式中，所述报警器303还连接至所述压力表302，用于当吹气系统内的气体压力超过气体压力阈值时进行报警。气体压力超过气体压力阈值包括大于所述压力表302设置的压力最大值或小于压力最小值。同时，该具体实施方式中，所述压力表302还与阀门103连接，当吹气系统内的气体压力超过压力最大值时，反馈信号给阀门，使阀门关闭吹气系统，停止向外吹气。

所述吹气系统，还包括：复位模块304，连接至报警器303，用于取消报警，使报警器303回复初始状态。

上述吹气系统，基于阀门的信号反馈启动，通过气体过滤器表面来自吹扫气体的污染，并使用污染离子探测器实施监控污染颗粒，如果超过设定阈值，系统报警，并停止吹扫气体供应，并通过压力表控制气体压力范围。

本实用新型的具体实施方式还提供一种具有上述吹气系统的自动化晶圆表面清洁装置。

请参考图4，为本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图。

所述自动化晶圆表面清洁装置包括：

基台401，用于放置晶圆。真空检测器402，与所述基台401连接，可以位于所述基台401下方或表面，用于检测所述基台401表面是否放置有晶圆。基台401通常采用真空吸附对晶圆进行吸附，当晶圆放置于基台401上时，晶圆下方基台内部为真空状态，所述真空检测器402检测到基台处于真空状态时，对应晶圆放置于基台401上，否则为基台402上未放置晶圆。

吹气系统403，用于吹扫放置于基台401上的晶圆表面，对晶圆表面进行清洁，所述吹气系统403的结构在上述具体实施方式中已有详细描述，在此不作赘述。所述吹气系统403的阀门103连接至所述真空检测器402，用于当所述真空检测器402检测到基台401上放置有晶圆时，启动所述吹气系统400。当基台401上未放置晶圆时，所述吹气系统400处于关闭状态，不进行吹气，避免资源浪费可降低成本。

所述吹气系统403的喷头组件104位于基台401斜上方，喷气方向斜向下朝向基台401表面。请参考图5，所述喷头组件104以倾斜方向对晶圆500进行吹扫，从而既可以将晶圆500表面的污染粒子吹起，并沿晶圆500表面将污染粒子吹走。

所述吹气系统403的气体过滤器101另一端还连接至停止供气模块404，所述停止供气模块404可以为一阀门或旋钮等，当所述吹气系统403发生异常时，可以通过所述停止供气模块404停止向所述吹气系统403供气。

所述自动化晶圆表面清洁装置通过检测晶圆是否位于基台上，自动开启或关闭吹气系统，从而实现对晶圆表面的自动化清洁。

请参考图6，为本实用新型另一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图。

该具体实施方式中，所述自动化晶圆表面清洁装置作为一探针机600的一部分，可以通过所述自动化晶圆表面清洁装置进行晶圆表面的清洁。

具体的，图6中仅示出了吹气系统的喷头组件104，其他部分省略。

所述喷头组件104位于基台401的轴线上方，所述轴线也是放置于基台401上的晶圆的轴线。

该具体实施方式中，所述基台401还与一电机连接，由所述电机驱动，在水平面内进行移动。所述电机可以为步进电机或伺服电机，所述电机可以驱动基台401在水平面内移动，例如沿轴线移动。在进行气体吹扫的过程中，所述喷头组件104位置固定不变，基台401相对所述喷头组件104进行移动，使得所述喷头组件104相对晶圆两者之间位置发生变化，从而实现喷头组件104对晶圆上各位置处的吹扫。图6中虚线框为喷头组件104喷吹的吹扫气体的吹扫范围，所述吹扫范围的宽度大于或等于晶圆的直径，可以通过调整喷头组件104的尺寸，喷嘴数量，调整所述吹扫范围的大小。

为了能够及时排除从晶圆表面吹扫下的污染粒子，所述自动化晶圆表面清洁装置还包括：抽气模组601，用于将从晶圆表面吹扫下的污染粒子排出。所述抽气模组601包括排风扇6011和排气孔6012，通过排风扇6011将探针机600内的吹扫气体以及被吹起的污染离子抽出，并通过排气孔6013排出。

请参考图7，位本实用新型一具体实施方式的自动化晶圆表面清洁装置的结构示意图。

该具体实施方式中，所述自动化晶圆表面清洁装置可以利用探针机模拟测试模式，基台401在电机驱动下，沿图7中虚线标识的连续的Z字形折线以步进方式移动，从而位于所述基台401表面的晶圆(虚线标识的圆形)相对应于喷头组件401也沿Z字形折线移动，从而使得所述喷头组件401能够对晶圆表面进行逐行清洁，并且可以避免污染离子返回到晶圆表面以达到去除微尘污染离子的最佳效果。

在对所述自动化晶圆表面清洁装置进行设置之前，可以通过显微镜或Falcon机器进行晶圆表面全面检查，如果发现有污染颗粒，可以使用气枪尝试吹去，如果可以移除，后续可以使用该自动化晶圆表面清洁装置进行清洁；如果污染颗粒无法移除，则需要记录当前晶圆上裸芯片(Die)坐标，并标记跳过测试。如果来料有太多的不可以移动的污染颗粒，需要反馈给生产线去改善。

在对所述自动化晶圆表面清洁装置进行设置时，调整合适的气压，确保每次步进吹气后的区域无污染离子存在，并在吹气后采用显微镜进行全面目检，以及在此验证测试过的好品裸芯片的测试结果并反馈。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种吹气系统，其特征在于，包括：

气体过滤器，用于连接至吹扫气体源，对吹扫气体进行过滤；

调压阀，连接至气体过滤器，用于调整吹扫气体压力；

阀门，连接至所述调压阀，用于启动或关闭所述吹气系统；

喷头组件，连接至所述阀门，吹扫气体自所述喷头组件喷出对晶圆表面进行吹扫；

所述气体过滤器、调压阀、阀门以及喷头组件之间通过气体管路连接。

2.根据权利要求1所述的吹气系统，其特征在于，所述喷头组件包括多个平行排列的喷嘴。

3.根据权利要求1所述的吹气系统，其特征在于，所述气体过滤器与调压阀之间还连接有污染粒子探测器。

4.根据权利要求1所述的吹气系统，其特征在于，调压阀与阀门之间还连接有压力表，用于检测气体管路内的气体压力并设定气体压力阈值。

5.根据权利要求3所述的吹气系统，其特征在于，还包括：报警器，连接至所述污染粒子探测器，用于当所述污染粒子探测器探测到污染粒子浓度超过阈值时进行报警。

6.根据权利要求5所述的吹气系统，其特征在于，所述报警器还连接至压力表，用于当压力吹气系统压力超过气体压力阈值时进行报警。

7.根据权利要求5所述的吹气系统，其特征在于，还包括：复位模块，连接至报警器，用于取消报警。

8.一种自动化晶圆表面清洁装置，其特征在于，包括：

基台，用于放置晶圆；

真空检测器，与所述基台连接，用于检测所述基台上是否放置有晶圆；

如权利要求1至7任一项所述的吹气系统；

所述吹气系统的阀门连接至所述真空检测器，用于当所述真空检测器检测到基台上放置有晶圆时，启动所述吹气系统；

所述吹气系统的喷头组件位于基台斜上方，喷气方向斜向下朝向基台表面。

9.根据权利要求8所述的自动化晶圆表面清洁装置，其特征在于，还包括：

抽气模组，用于将从晶圆表面吹扫下的污染粒子排出。

10.根据权利要求8所述的自动化晶圆表面清洁装置，其特征在于，还包括：

电机，与所述基台连接，用于驱动所述基台移动。