CN212190389U - 一种气帘结构及晶圆移送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体领域，公开一种气帘结构及晶圆移送装置，包括：环形框架、进气组件、排气组件和控制箱；环形框架内侧环绕设置有多个与进气组件连通的喷嘴组，用于向穿过环形框架的工件喷射气体；环形框架内侧环绕设置有凹槽，凹槽内设置有多个与排气组件连通的排气孔；控制箱分别与进气组件和排气组件连接，用于控制喷嘴组和排气孔的过气量。本实用新型用于去除晶圆表面残留的工艺气体同时防止其他气体附着到晶圆表面，以抑制残留气体对晶圆甚至对装置架的损害。

Description

一种气帘结构及晶圆移送装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种气帘结构及晶圆移送装置。

背景技术

半导体制造工艺中，晶圆需要在晶圆移送装置、真空装置以及工艺装置之间进行移送，若晶圆在上一工艺过程中接触了工艺气体，晶圆表面常常会残留上一工艺的工艺气体，而晶圆移送装置处于大气环境，这些工艺气体和大气里包含的氧气或水分发生反应可能产生氧化物，导致晶圆图案不良或装置内部被污染，更为严重的，若残余的工艺气体和水分发生反应形成腐蚀物质，则可能使晶圆图案腐蚀甚至装置内部部件腐蚀，缩短装置的使用寿命，降低半导体生产率。

现有的耐腐蚀性半导体设备基本上使用内部不腐蚀的材料或后处理的方法。虽然有使工艺气体或氧化物迅速排出的装置，或者是将工艺结束的晶圆暂时保管在特定装置里排出残留工艺气体的装置，或者是将晶圆移送装置内部环境换成惰性气体之一的氮气环境，抑制大气中的氧气和水分发生反应的装置，但是从排出工艺气体到保护晶圆和设备都有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型公开了一种气帘结构及晶圆移送装置，用于去除晶圆表面残留的工艺气体同时防止其他气体附着到晶圆表面，以抑制残留气体对晶圆甚至对装置架的损害。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种气帘结构，包括：环形框架、进气组件、排气组件和控制箱；

所述环形框架内侧环绕设置有多个与所述进气组件连通的喷嘴组，用于向穿过所述环形框架的工件喷射气体；

所述环形框架内侧环绕设置有凹槽，所述凹槽内设置有多个与所述排气组件连通的排气孔；

所述控制箱分别与所述进气组件和所述排气组件连接，用于控制所述喷嘴组和所述排气孔的过气量。

上述气帘结构中进气组件内的气体经环形框架上的多个喷嘴组在环形框架内侧形成空气帘。当该气帘结构应用于晶圆移送装置中时，穿过气帘结构的工件为晶圆，进气组件经多个喷嘴组喷射压缩气体或者惰性气体以将穿过环形框架的晶圆表面的残留气体吹入环形框架的凹槽内，然后通过气帘结构的排气组件经凹槽内的多个排气孔将凹槽内的残留气体排出，在此过程中，控制箱通过进气组件和排气组件控制喷嘴组和排气孔的过气量。由此可知，本实用新型提供的气帘结构可以有效去除晶圆表面残留的工艺气体同时防止其他气体附着到晶圆表面，有效抑制残留气体对晶圆甚至对装置的损害，延长设备的使用寿命，提高产品合格率。

可选地，沿所述工件穿过所述环形框架的方向，所述凹槽位于所述喷嘴组前方。

可选地，所述环形框架为矩形，所述喷嘴组包括第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组，其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组位于所述环形框架两个相对的侧边，所述第三喷嘴组和所述第四喷嘴组位于所述环形框架另外两个相对的侧边。

可选地，所述排气孔包括第一排气孔组、第二排气孔组、第三排气孔组和第四排气孔组，其中，所述第一排气孔组和所述第二排气孔组位于所述环形框架两个相对的侧边，所述第三排气孔组和所述第四排气孔组位于所述环形框架另外两个相对的侧边。

可选地，所述喷嘴组包括与所述进气组件连通的进气口及喷嘴，所述喷嘴具有平行于所述环形框架侧边的长条形喷气口。

可选地，所述进气组件包括气体加热器以及连通所述喷嘴组和所述气体加热器的进气管道。

可选地，所述进气组件还包括与所述进气管道连接的过滤器，所述过滤器位于所述气体加热器与所述喷嘴组之间。

可选地，所述进气管道包括并联设置的第一进气管道和第二进气管道，与所述第一进气管道连通的喷嘴组和与所述第二进气管道连通的喷嘴组相对。

可选地，所述排气组件包括与所述控制箱连接的排气泵以及连通所述排气孔和所述排气泵的排气管道。

可选地，所述控制箱包括供气部和流量调节部，所述供气部通过所述流量调节部与所述进气组件连接。

可选地，所述控制箱还包括与所述供气部连接的供气管道，所述供气管道上设有控制所述供气管道通断的阀门。

本实用新型还提供一种晶圆移送装置，包括上述的任一种气帘结构。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种气帘结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种气帘结构中环形框架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种气帘结构中环形框架的剖面结构示意图。

图中：1-环形框架；2-进气组件；3-排气组件；4-控制箱；10-凹槽；11-喷嘴组；110-进气口；21-气体加热器；22-进气管道；23-过滤器；30-排气孔；31-排气泵；41-供气管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种气帘结构，包括：环形框架1、进气组件2、排气组件3和控制箱4；

环形框架1内侧环绕设置有多个与进气组件2连通的喷嘴组11，用于向穿过环形框架1的工件喷射气体；

环形框架1内侧环绕设置有凹槽10，凹槽10内设置有多个与排气组件3连通的排气孔30；

控制箱4分别与进气组件2和排气组件3连接，用于控制喷嘴组11和排气孔30的过气量。

上述气帘结构中进气组件2内的气体经环形框架1上的多个喷嘴组11在环形框架1内侧形成空气帘。当该气帘结构应用于晶圆移送装置中时，穿过气帘结构的工件为晶圆，进气组件2经多个喷嘴组11喷射压缩气体或者惰性气体以将穿过环形框架1的晶圆表面的残留气体吹入环形框架1的凹槽10内，然后通过气帘结构的排气组件3经凹槽10内的多个排气孔30将凹槽10内的残留气体排出，在此过程中，控制箱4通过进气组件2和排气组件3控制喷嘴组11和排气孔30的过气量。由此可知，本实用新型提供的气帘结构可以有效去除晶圆表面残留的工艺气体同时防止其他气体附着到晶圆表面，有效抑制残留气体对晶圆甚至对装置的损害，延长设备的使用寿命，提高产品合格率。

需要说明的是，为了便于喷嘴组11将晶圆表面残留的工艺气体或者氧化物颗粒等吹入环形框架1的凹槽10内，沿工件穿过环形框架1的方向，喷嘴组11与凹槽10错位设置。

一种具体的实施例中，沿工件穿过环形框架1的方向，凹槽10位于喷嘴组11前方，喷嘴组11喷射方向朝向凹槽10的开口处。

可选地，环形框架1为矩形，喷嘴组11包括第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组，其中，第一喷嘴组和第二喷嘴组位于环形框架1两个相对的侧边，第三喷嘴组和第四喷嘴组位于环形框架1另外两个相对的侧边。

可选地，排气孔30包括第一排气孔组、第二排气孔组、第三排气孔组和第四排气孔组，其中，第一排气孔组和第二排气孔组位于环形框架1两个相对的侧边，第三排气孔组和第四排气孔组位于环形框架1另外两个相对的侧边。

可选地，喷嘴组11包括与进气组件2连通的进气口110及喷嘴，其中，喷嘴具有平行于环形框架侧边的长条形喷气口。

一种具体的实施例中，如图2和图3所示，环形框架1为矩形，矩形框架每条侧边内侧均设有凹槽10，多个喷嘴组11和多个排气孔30位于环形框架1的四个侧边，同一侧边上凹槽10位于喷嘴组11后侧且喷嘴组11的长条形喷气口朝向对侧的凹槽10倾斜。具体的，第一喷嘴组和第二喷嘴组以及第一排气孔组和第二排气孔组位于环形框架1上下两个侧边，第三喷嘴组和第四喷嘴组以及第三排气孔组和第四排气孔组位于环形框架1左右两个侧边。一种可能实现的方式中，上下两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组以及左右两侧的第三喷嘴组和第四喷嘴组在环形框架1形成空气帘，其中上下两侧的第一喷嘴组和第二喷嘴组形成的空气帘起到初步隔绝的作用，左右两侧的第三喷嘴组和第四喷嘴组形成的空气帘起到进一步的隔绝的作用，当晶圆自环形框架1内侧穿过时，第一喷嘴组朝向下侧边的凹槽10喷射压缩气体或者惰性气体，同时，第二喷嘴组朝向上侧边的凹槽10喷射压缩气体或者惰性气体，第三喷嘴组朝向右侧边的凹槽10喷射压缩气体或者惰性气体，同时，第四喷嘴组朝向左侧边的凹槽10喷射压缩气体或者惰性气体，以将晶圆表面的残留气体或者氧化物颗粒吹入下侧边和上侧边的凹槽10内，排气组件3经上下侧边凹槽10内的第一排气孔组和第二排气孔组将凹槽10内的气体迅速排出，排气组件3经左右侧边凹槽10内的第三排气孔组和第四排气孔组将凹槽10内的气体迅速排出。

可选地，进气组件2包括气体加热器21以及连通喷嘴组11和气体加热器21的进气管道22。

需要说明的是，对于直接喷射到晶圆表面的压缩气体或者惰性气体，晶圆的温度和喷射气体的温度差会使晶圆出现急剧的冷却，从而会导致晶圆或回路图案损坏，本实施例使用气体加热器21调节喷射气体的温度再朝晶圆喷射，防止晶圆或回路图案损坏。进气管道22与喷嘴组11的进气口连接，具体地，环形框架1每条侧边对应的一组喷嘴组11共用一个进气口110。

可选地，进气组件2还包括与进气管道22连接的过滤器23，过滤器23位于气体加热器21与喷嘴组11之间。

需要说明的是，对于直接喷射到晶圆表面的压缩气体或者惰性气体需要经过过滤器23过滤，防止晶圆或回路图案损坏。

可选地，进气管道22包括并联设置的第一进气管道和第二进气管道，与第一进气管道连通的喷嘴组11和与第二进气管道连通的喷嘴组11相对。

一种具体的实施例中，如图1所示，第一进气管道与第一喷嘴组连通，第二进气管道与第二喷嘴组连通，可知，环形框架1上下两个侧边对应的喷嘴组11分别采用两路管道供气，便于控制部对第一喷嘴组和第二喷嘴组的气量调节。

可选地，排气组件3包括与控制箱4连接的排气泵31以及连通排气孔30和排气泵31的排气管道。

需要说明的是，上述气帘结构的排气可以通过环形框架1内侧以及排气管道内的压力差进行排压排气或者选择使用排气泵31进行强制排气，采用排气泵31排气便于控制箱4控制排气量。如图1所示，排气泵31数量为三个，其中，环形框架1上下两个侧边上的第一排气孔组和第二排气孔组分别对应两个排气泵31，环形框架1左右两个侧边上的第三排气孔组和第四排气孔组共用一个排气泵31。具体地，第一排气孔组和第二排气孔组分别具有八个排气孔30，而第三排气孔组和第四排气孔组分别具有四个排气孔30，每八个排气孔30共用一个排气泵31。

可选地，控制箱4包括供气部和流量调节部，供气部通过流量调节部与进气组件2连接。

需要说明的是，控制箱4内部设有供气部，供气部与进气组件2中的进气管道22连接，进气管道22上还设有流量调节部例如流量调节阀，便于控制箱4通过流量调节部调节进气组件2的进气量。并且，控制箱4与排气组件3中的排气泵31信号连接，控制箱4直接作用于排气泵31，便于控制箱4调节排气组件3的排气量。

可选地，控制箱4还包括与供气部连接的供气管道41，供气管道41上设有控制供气管道41通断的阀门。

需要说明的是，干燥气体通过供气管道41输入供气部，以便为进气组件2提供足量的喷射气体。具体地，供气部为两个，相应的供气管道41也为两个，两个供气部分别与并联的两个进气管道22连接。

本实用新型还提供一种晶圆移送装置，包括上述的任一种气帘结构。

本实用新型是在工艺结束的晶圆被搬送至大气环境的晶圆移送装置前，提前有效去除晶圆表面残留的工艺气体，在大气环境的晶圆移送装置内部抑制工艺气体和空气发生反应形成氧化物或颗粒物及腐蚀物质，保护晶圆的回路图案，提高半导体生产良率，延长半导体生产设备部件的寿命及设备检修周期，提高半导体的生产效率。

并且在从真空环境转变为大气环境的位置上，移送晶圆时通过喷射压缩空气或惰性气体，和现有方案相比可以使用少量的气体有效地去除残留工艺气体，并且低廉的维持费用也是其优点。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种气帘结构，其特征在于，包括：环形框架、进气组件、排气组件和控制箱；

所述环形框架内侧环绕设置有多个与所述进气组件连通的喷嘴组，用于向穿过所述环形框架的工件喷射气体；

所述环形框架内侧环绕设置有凹槽，所述凹槽内设置有多个与所述排气组件连通的排气孔；

所述控制箱分别与所述进气组件和所述排气组件连接，用于控制所述喷嘴组和所述排气孔的过气量。

2.根据权利要求1所述的气帘结构，其特征在于，沿所述工件穿过所述环形框架的方向，所述凹槽位于所述喷嘴组前方。

3.根据权利要求1所述的气帘结构，其特征在于，所述环形框架为矩形，所述喷嘴组包括第一喷嘴组、第二喷嘴组、第三喷嘴组和第四喷嘴组，其中，所述第一喷嘴组和所述第二喷嘴组位于所述环形框架两个相对的侧边，所述第三喷嘴组和所述第四喷嘴组位于所述环形框架另外两个相对的侧边。

4.根据权利要求3所述的气帘结构，其特征在于，所述喷嘴组包括与所述进气组件连通的进气口及喷嘴，所述喷嘴具有平行于所述环形框架侧边的长条形喷气口。

5.根据权利要求3所述的气帘结构，其特征在于，所述排气孔包括第一排气孔组、第二排气孔组、第三排气孔组和第四排气孔组，其中，所述第一排气孔组和所述第二排气孔组位于所述环形框架两个相对的侧边，所述第三排气孔组和所述第四排气孔组位于所述环形框架另外两个相对的侧边。

6.根据权利要求1所述的气帘结构，其特征在于，所述进气组件包括气体加热器以及连通所述喷嘴组和所述气体加热器的进气管道。

7.根据权利要求6所述的气帘结构，其特征在于，所述进气组件还包括与所述进气管道连接的过滤器，所述过滤器位于所述气体加热器与所述喷嘴组之间。

8.根据权利要求6所述的气帘结构，其特征在于，所述进气管道包括并联设置的第一进气管道和第二进气管道，与所述第一进气管道连通的喷嘴组和与所述第二进气管道连通的喷嘴组相对。

9.根据权利要求1所述的气帘结构，其特征在于，所述排气组件包括与所述控制箱连接的排气泵以及连通所述排气孔和所述排气泵的排气管道。

10.根据权利要求1所述的气帘结构，其特征在于，所述控制箱包括供气部和流量调节部，所述供气部通过所述流量调节部与所述进气组件连接。

11.根据权利要求10所述的气帘结构，其特征在于，所述控制箱还包括与所述供气部连接的供气管道，所述供气管道上设有控制所述供气管道通断的阀门。

12.一种晶圆移送装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的气帘结构。

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