CN210069488U - 气体供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体供给系统，用于给用气组件供气，包括：厂务气源和备用气源，厂务气源通过管路连接用气组件；备用气源与厂务气源并联设置，备用气源被配置为在厂务气源异常时为用气组件供气。上述的气体供给系统包括备用气源，备用气源能够在厂务气源出现异常时为用气组件供气，以确保用气组件在厂务气源出现异常后仍然能够稳定工作。上述的气体供给系统应用于激光退火工艺能够保证用气组件稳定吸附硅片，避免硅片掉落，从而可以确保硅片传输安全可靠，有利于提高激光退火工艺效率，节约激光退火工艺成本。

Description

气体供给系统

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种气体供给系统。

背景技术

激光退火工艺相对于传统退火工艺具有激活率高、对器件损伤小等优点，在绝缘栅双极型晶体管、薄膜晶体管及图像传感器等制造领域逐步替代传统退火工艺。激光退火设备的工件台采用无引脚方式吸附硅片，因此，一般采用正压吸附装置从硅片上表面吸附硅片进行硅片传输，正压吸附装置由厂务气源提供正压。然而，该种吸附方式容易受厂务气源异常断气影响，使得硅片传输存在安全隐患，一旦厂务气源出现异常断气，正压吸附装置则无法再吸附硅片，硅片将会掉落甚至会因掉落发生破碎，影响激光退火的工艺成本及效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种气体供给系统，能够确保硅片传输安全可靠，有利于提高激光退火工艺效率，节约激光退火工艺成本。

为达此目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种气体供给系统，用于给用气组件供气，包括：

厂务气源，所述厂务气源通过管路连接用气组件；

备用气源，与所述厂务气源并联设置，所述备用气源被配置为在所述厂务气源异常时为所述用气组件供气。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述厂务气源和所述用气组件之间的管路上，用于检测所述厂务气源的供气压力。

在其中一个实施例中，所述备用气源的稳定供气时长至少为30s。

在其中一个实施例中，所述用气组件被配置为从工件上方吸附所述工件，且所述用气组件能够在所述厂务气源出现异常后携带所述工件进行180°翻转。

在其中一个实施例中，所述用气组件被配置为在预设翻转工位携带所述工件进行180°翻转，所述预设翻转工位为翻转过程中所述用气组件和所述工件与其它设备组件不会发生干涉的位置。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀设置在所述厂务气源和所述用气组件之间的管路上，所述第二单向阀设置在所述备用气源和所述用气组件之间的管路上。

在其中一个实施例中，厂务气源提供的气体压力大于备用气源输出的气体压力。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：过滤器三联件，所述过滤器三联件设置在所述备用气源和所述第二单向阀之间的管路上。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：干燥器，所述干燥器设置在所述厂务气源和所述备用气源并联后的管路上。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：减压阀，所述减压阀设置在所述厂务气源和所述备用气源并联后的管路上。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在所述减压阀和所述用气组件之间的管路上。

在其中一个实施例中，上述的气体供给系统还包括：单向节流阀和流量传感器，所述单向节流阀设置在所述厂务气源和所述备用气源并联后的管路上，所述流量传感器设置在所述单向节流阀和所述用气组件之间的管路上。

在其中一个实施例中，所述用气组件为正压用气装置。

在其中一个实施例中，所述用气组件为伯努利机械手。

在其中一个实施例中，备用气源(30)为空压机。

上述的气体供给系统包括备用气源，备用气源能够在厂务气源出现异常时为用气组件供气，以确保用气组件在厂务气源出现异常后仍然能够稳定工作。上述的气体供给系统应用于激光退火工艺能够保证用气组件稳定吸附硅片，避免硅片掉落，从而可以确保硅片传输安全可靠。因此，与现有技术相比，上述的供气系统能够确保激光退火工艺中硅片传输安全可靠，保证硅片传输过程中不会因厂务气源出现异常而发生掉落或损坏，有利于提高激光退火工艺效率，节约激光退火工艺成本。

附图说明

图1是一个实施例中气体供给系统的结构示意图。

图中：

10-用气组件，20-厂务气源，30-备用气源，40-管路，41-第一压力传感器，42-第一单向阀，43-第二单向阀，44-过滤器三联件，45-干燥器，46-减压阀，47-第二压力传感器，48-单向节流阀，49-流量传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本具体实施例提供一种气体供给系统，用于给用气组件供气。具体地，该用气供给系统可以但不局限为可应用于激光退火工艺进行工件传输，工件具体为硅片。该用气组件可以为正压用气装置，具体可以但不局限为伯努利机械手。以下实施例以用气组件为伯努利机械手，气体供给系统应用于激光退火工艺进行硅片传输为例进行对上述气体供给系统进行具体说明。具体地，气体供给系统用于在片库、预处理机构和工件台之间传输硅片。其中，片库用于存储待处理的硅片，并存储完成处理的硅片。预处理机构包括但不限于对硅片进行预处理、扫描、曝光、拍照、温度调节等处理操作。工件台用于对完成预处理的硅片进行检测处理。硅片传输系统将待处理的硅片由片库取出传送至预处理机构进行预处理操作，完成预处理的待检测硅片继续传送至工件台进行检测，完成检测的硅片再送回片库存储。

请参阅图1，一实施例的气体供给系统用于给用气组件10供气，包括厂务气源20和备用气源30，厂务气源20通过管路40连接用气组件10，备用气源30与厂务气源20并联设置，备用气源30被配置为在厂务气源20异常时为用气组件10供气。

上述的气体供给系统包括备用气源30，备用气源30能够在厂务气源20出现异常时为用气组件10供气，以确用气组件10在厂务气源20出现异常后仍然能够稳定工作。上述的气体供给系统应用于激光退火工艺能够保证用气组件10稳定吸附硅片，避免硅片掉落，从而可以确保硅片传输安全可靠。因此，与现有技术相比，上述的供气系统能够确保激光退火工艺中硅片传输安全可靠，保证硅片传输过程中不会因厂务气源20出现异常而发生掉落或损坏，有利于提高激光退火工艺效率，节约激光退火工艺成本。

在一个实施例中，用气组件10被配置为从工件上方吸附工件，且用气组件10能够在厂务气源20出现异常后携带工件进行180°翻转。具体地，根据工艺需求不同，伯努利机械手可以从硅片上方吸附硅片也可以从硅片下方吸附硅片。本实施例中，伯努利机械手从硅片上方吸附硅片，当厂务气源20出现异常后，伯努利机械手携带硅片翻转180°，使硅片位于伯努利机械手上方，从而使硅片处于安全工位，伯努利机械手从硅片下方承载硅片，使硅片不会发生掉落，能够进一步确保硅片安全。

在一个实施例中，备用气源30的稳定供气时长至少为30s。具体地，在一个实施例中，备用气源30可以但不局限为空压机，空压机自带储气罐，储气罐容积不低于20L，以确保空压机能够提供稳定供气的时长不少于30s。

在一个实施例中，用气组件10被配置为在预设翻转工位携带工件进行180°翻转，预设翻转工位为翻转过程中用气组件10和工件与其它设备组件不会发生干涉的位置。具体地，预设翻转工位包括工件台接近位、预处理接近位和片库接近位。需要说明的是，片库接近位的数量与片库的数量对应，例如，如果片库的数量为两个，相应地，片库接近位的数量也为两个，实际应用中，片库接近位的数量根据片库的数量具体设定，本实施例并不做具体限定。

本实施例中，伯努利机械手在预设翻转工位携带硅片进行翻转，能够确保硅片翻转过程中不会与其它设备组件发生干涉，有效保护硅片。进一步地，为优化驱动方案，节约系统能耗，仅在伯努利机械手位于预设翻转工位时对厂务气源20进行正压检测。具体地，伯努利机械手运动到每个预设翻转工位时都会对厂务气源20进行正压检测，如果检测到厂务气源20的正压有异常，则伯努利机械手直接携带硅片进行翻转，并且系统自动切换气源到备用气源30为伯努利机械手供气，以保证硅片不掉落。

更进一步地，伯努利机械手未到达预设翻转工位时，上述的气体供给系统不对厂务气源20进行正压检测，如果伯努利机械手未到达预设翻转工位(如伯努利机械手交片过程中)时厂务气源20出现正压异常，则系统仅自动切换气源到备用气源30为伯努利机械手供气，而不执行翻转操作，以保证硅片不会与其它设备组件发生干涉，确保硅片安全。具体地，伯努利机械手交片操作中交接片时间最长操作的为伯努利机械手与工件台进行交接片操作，如表1所示，伯努利机械手与工件台交接片操作的交接片时长约为6.9s。进一步地，伯努利机械手从检测到厂务气源20正压异常到伯努利机械手运动到下一预设翻转工位并携带硅片完成180°翻转操作的时间约7s，而备用气源30单独稳定供气的供气时长不少于30s，远大于伯努利机械手交接片时长和伯努利机械手翻转耗时的总和，因此，备用气源30可在交接片过程中发生厂务气源20供气异常后仍然能够确保伯努利机械手稳定吸附硅片，保证硅片不掉落。

表1：传输机械手与工件台交接片时间分解示意表

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括第一单向阀42和第二单向阀43，第一单向阀42设置在厂务气源20和用气组件10之间的管路40上，第二单向阀43设置在备用气源30和用气组件10之间的管路40上。

具体地，厂务气源20和备用气源30汇总前先经过第一单向阀42，备用气源30与厂务气源20汇总前先经过第二单向阀43，第一单向阀42和第二单向阀43之间可通过气体压力差进行开关切换，从而可实现厂务气源20出现异常时自动切换到备用气源30供气。具体地，在一个实施例中，厂务气源20提供的气体压力大于备用气源30输出的气体压力，预先设置厂务气源20的输出压力阈值，备用气源30输出的气体压力小于或等于厂务气源20的输出压力阈值，优选为备用气源30输出的气体压力等于厂务气源20的输出压力阈值。当厂务气源20的输出压力大于输出压力阈值时，第一单向阀42打开，厂务气源20正常供气；当厂务气源20出现供气异常时，厂务气源20的输出压力变小，当厂务气源20的输出压力小于输出压力阈值时，第一单向阀42关闭，此时，第二单向阀43打开，系统自动切换到备用气源30为伯努利机械手供气。

进一步地，在备用气源30供气过程中，第一单向阀42关闭，能够保证备用气源30输出的气体不会回流到厂务气源20侧，确保备用气源30供气稳定。进一步地，在厂务气源20正常供气的过程中，由于厂务气源20提供的气体压力大于备用气源30输出的气体压力，第二单向阀43关闭，可以使备用气源30的气体溢出缓慢，有助于节约资源，并且，当备用气源30采用空压机时，第二单向阀43能够使空压机内部压力降低比较缓慢，可以有效减少空压机频繁工作，有助于延长空压机的使用寿命。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括第一压力传感器41，第一压力传感器41设置在厂务气源20和用气组件10之间的管路40上，用于检测厂务气源20的供气压力。具体地，第一压力传感器41用于检测厂务气源20的供气压力以判断厂务气源20供气是否正常，当厂务气源20的供气压力大于或等于厂务气源20的输出压力阈值时，厂务气源20供气正常；当厂务气源20的供气压力小于厂务气源20的输出压力阈值时，厂务气源20供气出现异常，系统自动切换到备用气源30供气，且伯努利机械手执行翻转操作。

进一步地，在一个实施例中，上述的硅片传输系统还包括中控系统，第一压力传感器41连接硅片传输系统的中控系统，中控系统中预先存储厂务气源20的输出压力阈值，第一压力传感器41将检测到的厂务气源20的供气压力发送至中控系统，中控系统将接收到的供气压力与预先存储的厂务气源20的输出压力阈值进行比较并根据比较结果控制伯努利机械手执行翻转操作。更进一步地，在一个实施例中，上述的硅片传输系统还包括报警器，报警器与中控系统连接，当厂务气源20出现异常时，中控系统还通知报警器报警，以提醒工作人员及时对厂务气源20进行检修操作以便及时恢复厂务气源20供气。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括减压阀46，减压阀46设置在厂务气源20和备用气源30并联后的管路40上。

具体地，为保证厂务气源20和备用气源30为伯努利机械手提供稳定可靠的正压供气，一般设置厂务气源20和备用气源30的输出压力高于伯努利机械手所需的吸附气压值，以对传输过程中产生的气体压降进行补偿，因此，管路40中传输的气体压力一般高于伯努利机械手的吸附气压值。本实施例中，通过设置减压阀46对管路40中传输的气体进行减压处理，以使气体压力满足伯努利机械手的使用需求，能够保证伯努利机械手工作稳定可靠。

一般地，伯努利机械手吸附不同规格的硅片所需的吸附气压值有所差异，综合考虑不同规格硅片的吸附气压需求，伯努利机械手的吸附气压值为0.2～0.5MPa，优选为0.4MPa。综合以上，在一个实施例中，厂务气源20的输出压力阈值为0.3～0.6MPa，优选为0.5MPa。相应地，备用气源30的气体输出压力为0.3～0.6MPa，优选为0.5MPa。进一步地，当备用气源30采用空压机时，空压机的出口压力值为0.5MPa，当空压机的储气罐内部压力值低于0.5MPa时，空压机电机工作，储气罐内部压力值升高到0.7MPa时，电机停止工作。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括第二压力传感器47，第二压力传感器47设置在减压阀46和用气组件10之间的管路40上。第二压力传感器47能够实时检测伯努利机械手侧的供气压力，从而可以根据第二压力传感器47检测到的伯努利机械手侧的供气压力实时调整减压阀46，以确保调压阀46调节供气压力及时准确，提高减压阀46的调节精度，进一步确保伯努利机械手工作稳定可靠。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括单向节流阀48和流量传感器49，单向节流阀48设置在厂务气源20和备用气源30并联后的管路40上，流量传感器49设置在单向节流阀48和用气组件10之间的管路40上。本实施例中，通过设置单向节流阀48和流量传感器49对管路40中的气体进行精确的流量调节，以使气体流量满足伯努利机械手的使用需求，有助于进一步确保伯努利机械手工作稳定可靠。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括过滤器三联件44，过滤器三联件44设置在备用气源30和第二单向阀之间的管路40上，过滤器三联件44用于对备用气源30提供的气体进行除水、除油处理，以供伯努利机械手使用。

在一个实施例中，上述的气体供给系统还包括干燥器45，干燥器45设置在厂务气源20和备用气源30并联后的管路40上，干燥器45能够对厂务气源20和备用气源30提供的气体进行干燥处理，确保气体安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种气体供给系统，用于给用气组件(10)供气，其特征在于，包括：

厂务气源(20)，所述厂务气源(20)通过管路(40)连接用气组件(10)；

备用气源(30)，与所述厂务气源(20)并联设置，所述备用气源(30)被配置为在所述厂务气源(20)异常时为所述用气组件(10)供气。

2.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：第一压力传感器(41)，所述第一压力传感器(41)设置在所述厂务气源(20)和所述用气组件(10)之间的管路(40)上，用于检测所述厂务气源(20)的供气压力。

3.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，所述备用气源(30)的稳定供气时长至少为30s。

4.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，所述用气组件(10)被配置为从工件上方吸附所述工件，且所述用气组件(10)能够在所述厂务气源(20)出现异常后携带所述工件进行180°翻转。

5.根据权利要求4所述的气体供给系统，其特征在于，所述用气组件(10)被配置为在预设翻转工位携带所述工件进行180°翻转，所述预设翻转工位为翻转过程中所述用气组件(10)和所述工件与其它设备组件不会发生干涉的位置。

6.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：第一单向阀(42)和第二单向阀(43)，所述第一单向阀(42)设置在所述厂务气源(20)和所述用气组件(10)之间的管路(40)上，所述第二单向阀(43)设置在所述备用气源(30)和所述用气组件(10)之间的管路(40)上。

7.根据权利要求6所述的气体供给系统，其特征在于，厂务气源(20)提供的气体压力大于备用气源(30)输出的气体压力。

8.根据权利要求6所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：过滤器三联件(44)，所述过滤器三联件(44)设置在所述备用气源(30)和所述第二单向阀(43)之间的管路(40)上。

9.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：干燥器(45)，所述干燥器(45)设置在所述厂务气源(20)和所述备用气源(30)并联后的管路(40)上。

10.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：减压阀(46)，所述减压阀(46)设置在所述厂务气源(20)和所述备用气源(30)并联后的管路(40)上。

11.根据权利要求10所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：第二压力传感器(47)，所述第二压力传感器(47)设置在所述减压阀(46)和所述用气组件(10)之间的管路(40)上。

12.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，还包括：单向节流阀(48)和流量传感器(49)，所述单向节流阀(48)设置在所述厂务气源(20)和所述备用气源(30)并联后的管路(40)上，所述流量传感器(49)设置在所述单向节流阀(48)和所述用气组件(10)之间的管路(40)上。

13.根据权利要求1至12任一项所述的气体供给系统，其特征在于，所述用气组件(10)为正压用气装置。

14.根据权利要求13所述的气体供给系统，其特征在于，所述用气组件(10)为伯努利机械手。

15.根据权利要求1至12任一项所述的气体供给系统，其特征在于，所述备用气源(30)为空压机。

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