CN209822617U - 转运装置及吹扫系统 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种转运装置及吹扫系统，转运装置被配置为承载并移动晶舟中的晶圆，晶舟包括底板、顶板及连接于底板与顶板之间的多根支柱。其中，转运装置包括本体以及吹气通道。吹气通道开设于本体内部，并具有开设于本体表面的进气口和多个出气口，进气口被配置为与一气源机构相连通。其中，本体移至晶舟内时，每个出气口对应于多根支柱的其中之一，且每根支柱对应有至少一个出气口。

Description

转运装置及吹扫系统

技术领域

本公开涉及半导体器件设备领域，尤其涉及一种转运装置及吹扫系统。

背景技术

在半导体工艺过程中会用到晶舟，无论是碳化硅晶舟或者是石英晶舟，在制程工艺或者晶舟的升降过程中，其晶圆支撑脚与晶圆背面都会因为轻微的震动产生摩擦，从而产生细小的微粒，这些细小的颗粒就会积累在晶圆支撑脚上。这些微粒在硅片的传送过程中或者制程工艺过程中会因为气流的扰动而掉落至晶圆正面，造成晶圆缺陷从而影响硅片的良率。

在现有工艺中，都是在发现微粒之后，打开腔室门手动使用氮气枪对晶舟进行上下吹扫，此种方法微粒清理效果较差，且消耗时间浪费人力，并且无法提前预防。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够对晶舟支柱进行微粒清理的转运装置。

本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述转运装置的吹扫系统。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种转运装置，被配置为承载并移动晶舟中的晶圆，所述晶舟包括底板、顶板及连接于所述底板与所述顶板之间的多根支柱。其中，所述转运装置包括本体以及吹气通道。所述吹气通道开设于所述本体内部，并具有开设于所述本体表面的进气口和多个出气口，所述进气口被配置为与一气源机构相连通。其中，所述本体移至所述晶舟内时，每个所述出气口对应于多根所述支柱的其中之一，且每根所述支柱对应有至少一个所述出气口。

根据本公开的其中一个实施方式，所述出气口呈矩形，所述出气口的宽度为5mm～15mm，高度为0.5mm～1.5mm。

根据本公开的其中一个实施方式，所述吹气通道的截面呈矩形，所述吹气通道的截面的宽度为2.5mm～3.5mm，高度为0.5mm～1.5mm。

根据本公开的其中一个实施方式，所述晶舟为三柱晶舟且包括三根所述支柱，所述转运装置的多个所述出气口分别对应于三根所述支柱。

根据本公开的其中一个实施方式，所述转运装置具有一端相连接的两个叉臂，每个所述叉臂具有外侧边和内侧边；其中，多个所述出气口包括第一出气口和第二出气口，所述叉臂的外侧边设有所述第一出气口，所述叉臂的内侧边设有所述第二出气口，两个所述外侧边的所述第一出气口分别对应于两根所述支柱，两个所述内侧边的所述第二出气口共同对应于另一根所述支柱。

根据本公开的其中一个实施方式，分别设于两个所述内侧边的所述第二出气口的气流吹出方向之间具有一夹角。

根据本公开的其中一个实施方式，在所述叉臂的延伸方向上，位于同一根所述叉臂上的所述第一出气口与所述第二出气口之间的距离为100mm～200mm。

根据本公开的另一个方面，提供一种吹扫系统。其中，所述吹扫系统包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的转运装置、气源机构以及动力机构。所述气源机构连通于所述进气口，所述气源机构被配置为储存吹扫气体。所述动力机构连接于所述气源机构，并被配置为驱动所述气源机构内的吹扫气体输送至所述吹气通道并由所述出气口吹出。

根据本公开的其中一个实施方式，所述吹扫系统在对所述晶舟吹扫时，所述转运装置是由所述晶舟的所述顶板移至所述底板。其中，所述转运装置在上述移动过程中为匀速运动，且速度为150mm/min～250mm/min。

根据本公开的其中一个实施方式，所述吹扫气体为惰性气体或氮气。

由上述技术方案可知，本公开提出的转运装置及吹扫系统的优点和积极效果在于：

本公开提出的转运装置，包括本体以及吹气通道。吹气通道开设在本体内部，并具有开设在本体表面的进气口和多个出气口，转运装置移至晶舟内时，每个出气口对应于多根支柱的其中之一，且每根支柱对应有至少一个出气口。通过上述设计，当制程结束并且晶圆传送完成后，晶舟上没有晶圆停留时，可以利用该转运装置对晶舟的各立柱的支撑脚上积累的微粒进行吹扫，因晶舟上没有晶圆可以避免吹扫过程中产生的微粒对晶圆的二次污染，且该转运装置微粒清理效果较佳、节省时间和人力。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种转运装置的结构示意图；

图2是图1示出的转运装置的出气口对准晶舟支柱的支撑脚时的示意图。

附图标记说明如下：

100.石英叉；

110.叉臂；

111.连接端；

112.延伸端；

113.内侧边；

114.外侧边；

210.吹气通道；

220.进气口；

231.第一出气口；

232.第二出气口；

301.底板；

311.支柱；

312.支柱；

313.支柱；

d.距离；

α.夹角。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的转运装置的结构示意图。在该示例性实施方式中，本公开提出的转运装置是以应用于对晶舟支柱的支撑脚上积累的微粒进行吹扫为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的设备或其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的转运装置的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本公开提出的转运装置可以例如为设置在传送手臂的石英叉100。传送手臂能够通过石英叉100移动一晶舟上的晶圆。配合参阅图2，图2中代表性地示出了该转运装置(石英叉100)的出气口对准晶舟支柱的支撑脚时的示意图。其中，晶舟主要包括底板301、顶板及连接在底板301与顶板之间的多根支柱。另外，图2可以理解为转运装置与晶舟的俯视图，亦可理解为转运装置与晶舟的仰视图，则标记为“301”的结构亦可理解为晶舟的顶板。结合上述附图，以下将对本公开提出的转运装置的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示，在本实施方式中，本公开提出的转运装置主要包括本体(即石英叉100的本体结构)以及吹气通道210(图1和图2中将吹气通道210简化为线状结构表示其延伸路径)。具体而言，吹气通道210开设在本体的内部，吹气通道210具有开设在本体表面的进气口220和多个出气口。当石英叉100移动至晶舟内时，每个出气口对应于多根支柱的其中之一，且每根支柱对应有至少一个出气口。进气口220能够用于连通一气源机构，气源机构用于储存吹扫气体，并可在石英叉100与气源机构之间设置动力机构，动力机构能够驱动气源机构内的吹扫气体输送至吹气通道210并由出气口吹出。通过上述设计，本公开提出的转运装置能够在半导体制程结束并且在晶圆传送完成后，即在晶舟上没有晶圆停留时，可以将转运装置置入晶舟内，对晶舟的各立柱的支撑脚上积累的微粒进行吹扫，微粒清理效果较佳、节省时间和人力。

在本实施方式中，吹气通道210的截面可以优选地呈矩形。在其他实施方式中，吹气通道210的截面亦可选择圆形、三角形或其他形状，并不以本实施方式为限。

进一步地，基于吹气通道210的截面为矩形的设计，在本实施方式中，吹气通道210的截面的宽度可以优选为2.5mm～3.5mm，且高度为0.5mm～1.5mm。更进一步地，吹气通道210的截面的宽度可以优选为3mm，且高度可以优选为1mm。

在本实施方式中，出气口的宽度可以优选为5mm～15mm，高度可以优选为0.5mm～1.5mm。进一步地，出气口的宽度可以优选为10mm，高度可以优选为1mm。

在本实施方式中，气源机构储存的吹扫气体可以优选为惰性气体，且该惰性气体可以进一步优选为氦气(He)。在其他实施方式中，气源机构储存的吹扫气体亦可选择其他惰性气体，例如氩气(Ar)等，吹扫气体还可选择其他其他，例如氮气(N₂)，并不以本实施方式为限。

如图2所示，在本实施方式中，以三柱晶舟为例进行说明，即晶舟包括三根支柱311，312，313。即，转运装置的本体的结构是以用于移动三柱晶舟内放置的晶圆的石英叉100的结构为例进行说明。其中，石英叉100大致呈“V”字型结构或“U字型结构”。石英叉100具有两个叉臂110，两个叉臂110分别具有相连接的连接端111和同向延伸的延伸端112，且每个叉臂110具有背向另一叉臂110的外侧边114和朝向另一叉臂110的内侧边113。在其他实施方式中，转运装置亦可采用其他结构形式，并不限于石英叉100的结构。

如图1和图2所示，基于上述晶舟及转运装置的结构，在本实施方式中，转运装置的多个出气口主要包括第一出气口231和第二出气口232。具体而言，以石英叉100为例，每个叉臂110的外侧边114开设有一个第一出气口231，每个叉臂110的内侧边113开设有一个第二出气口232。其中，两个叉臂110的外侧边114的第一出气口231分别对应于两根支柱311，312，两个叉臂110的内侧边113的第二出气口232共同对应于另一根支柱313。在其他实施方式中，每个外侧边114亦可开设有多个第一出气口231，且两个外侧边114上开设的第一出气口231的数量并不限于相等。再者，每个内侧边113亦可开设有多个第二出气口232，且两个内侧边113上开设的第二出气口232的数量并不限于相等。

进一步地，如图1和图2所示，基于石英叉100的两个叉臂110的内侧边113分别开设有第二出气口232的设计，在本实施方式中，由分别开设在两个内侧边113的第二出气口232的吹出的气流的吹出方向之间可以优选地具有一夹角α。进一步地，该夹角α可以优选为270°。其中，所谓的“夹角”是指上述两股气流的吹出方向不相对(即不等于180°)，且不平行(即不等于0°)。在其他实施方式中，上述两股气流的吹出方向亦可相对或平行，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图1和图2所示，基于石英叉100的两个叉臂110的外侧边114分别开设有第一出气口231，且内侧边113分别开设有第二出气口232的设计，在本实施方式中，在叉臂110的延伸方向上，位于同一根叉臂110上的第一出气口231与第二出气口232之间的距离d可以优选为100mm～200mm。更进一步地，位于同一根叉臂110上的第一出气口231与第二出气口232之间的距离d可以优选为150mm。其中，该距离d可以理解为，第一出气口231与第二出气口232在叉臂110的延伸方向上的投影的间隔距离，即，该距离d是指第一出气口231与第二出气口232直接的垂直距离，而非两者在叉臂110表面或侧边上的距离。

结合上述对本公开提出的转运装置的详细说明，以下将对本公开提出的吹扫系统进行示例性说明。

根据本公开的另一个方面，提供一种吹扫系统。其中，吹扫系统包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的转运装置、气源机构以及动力机构。气源机构连通于进气口，气源机构被配置为储存吹扫气体。动力机构连接于气源机构，并被配置为驱动气源机构内的吹扫气体输送至吹气通道并由出气口吹出。

在本实施方式中，本公开提出的吹扫系统主要包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的转运装置、气源机构以及动力机构。具体而言，晶舟主要包括底板、顶板及连接在底板与顶板之间的多根支柱。气源机构连通于转运装置的进气口，气源机构能够储存吹扫气体。动力机构连接于气源机构，用于驱动气源机构内的吹扫气体输送至转运装置的吹气通道并由多个出气口吹出。转运装置能够将晶舟内放置的晶圆移出，或将晶圆移入晶舟内。并且，转运装置能够在对晶舟的多根支柱进行吹扫，将支柱用于支撑晶圆的支撑脚及附近位置上的微粒吹扫去除。

进一步地，以现有的适用于晶舟的晶圆转运装置为例，例如包括多个石英叉。在此基础上，可以将这些石英叉中的至少其中之一采用本公开提出的转运装置的设计。

进一步地，基于多个石英叉的设计，在本实施方式中，当多个石英叉采用在竖直方向上间隔布置的结构时，可以将这些石英叉中的位于最下方的一个采用本公开提出的转运装置的设计。通过上述设计，能够避免吹扫过程中大量微粒落在石英叉的表面。在其他实施方式中，当石英叉为多个时，亦可将每个石英叉均采用本公开提出的转运装置的设计，或可将多个石英叉中的一部分采用本公开提出的转运装置的设计。另外，当多个石英叉采用本公开提出的转运装置的设计时，这些石英叉可以共用一个气源机构，亦可分别使用独立的气源机构。

在本实施方式中，在吹扫过程中，转运装置在晶舟内由顶部(即晶舟的顶板位置)移至底部(即晶舟的底板位置)。在此基础上，转运装置在上述移动过程中可以优选为匀速运动。

进一步地，基于转运装置在晶舟内由顶部移至底部的过程中为匀速运动的设计，在本实施方式中，转运装置在上述运动过程中的运动速度可以优选为150mm/min～250mm/min。更进一步地，转运装置在上述运动过程中的运动速度可以优选为200mm/min。

综上所述，本公开提出的转运装置，包括本体以及吹气通道。吹气通道开设在本体内部，并具有开设在本体表面的进气口和多个出气口，转运装置移至晶舟内时，每个出气口对应于多根支柱的其中之一，且每根支柱对应有至少一个出气口。通过上述设计，当制程结束并且晶圆传送完成后，晶舟上没有晶圆停留时，可以利用该转运装置对晶舟的各立柱的支撑脚上积累的微粒进行吹扫，因晶舟上没有晶圆可以避免吹扫过程中产生的微粒对晶圆的二次污染，且该转运装置微粒清理效果较佳、节省时间和人力。

以上详细地描述和/或图示了本公开提出的转运装置及吹扫系统的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的转运装置及吹扫系统进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种转运装置，被配置为承载并移动晶舟中的晶圆，所述晶舟包括底板、顶板及连接于所述底板与所述顶板之间的多根支柱；其特征在于，所述转运装置包括：

本体；以及

吹气通道，开设于所述本体内部，并具有开设于所述本体表面的进气口和多个出气口，所述进气口被配置为与一气源机构相连通；

其中，所述本体移至所述晶舟内时，每个所述出气口对应于多根所述支柱的其中之一，且每根所述支柱对应有至少一个所述出气口。

2.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，所述出气口呈矩形，所述出气口的宽度为5mm～15mm，高度为0.5mm～1.5mm。

3.根据权利要求1所述的转运装置，其特征在于，所述吹气通道的截面呈矩形，所述吹气通道的截面的宽度为2.5mm～3.5mm，高度为0.5mm～1.5mm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的转运装置，其特征在于，所述晶舟为三柱晶舟且包括三根所述支柱，所述转运装置的多个所述出气口分别对应于三根所述支柱。

5.根据权利要求4所述的转运装置，其特征在于，所述转运装置具有一端相连接的两个叉臂，每个所述叉臂具有外侧边和内侧边；其中，多个所述出气口包括第一出气口和第二出气口，所述叉臂的外侧边设有所述第一出气口，所述叉臂的内侧边设有所述第二出气口，两个所述外侧边的所述第一出气口分别对应于两根所述支柱，两个所述内侧边的所述第二出气口共同对应于另一根所述支柱。

6.根据权利要求5所述的转运装置，其特征在于，分别设于两个所述内侧边的所述第二出气口的气流吹出方向之间具有一夹角。

7.根据权利要求5所述的转运装置，其特征在于，在所述叉臂的延伸方向上，位于同一根所述叉臂上的所述第一出气口与所述第二出气口之间的距离为100mm～200mm。

8.一种吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统包括：

权利要求1～7任一项所述的转运装置；

气源机构，连通于所述进气口，所述气源机构被配置为储存吹扫气体；以及

动力机构，连接于所述气源机构，并被配置为驱动所述气源机构内的吹扫气体输送至所述吹气通道并由所述出气口吹出。

9.根据权利要求8所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫系统在对所述晶舟吹扫时，所述转运装置是由所述晶舟的所述顶板移至所述底板；其中，所述转运装置在上述移动过程中为匀速运动，且速度为150mm/min～250mm/min。

10.根据权利要求8所述的吹扫系统，其特征在于，所述吹扫气体为惰性气体或氮气。