CN217797790U - 晶圆清洁单元及晶圆处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种晶圆清洁单元及晶圆处理装置，该晶圆处理装置包括该晶圆清洁单元，该晶圆清洁单元包括：第一腔室，用于存储晶圆；吹扫组件，设置于所述第一腔室内，所述吹扫组件用于向晶圆表面吹扫清洁气体；及负压建立组件，与所述第一腔室连接，所述负压建立组件用于抽吸所述第一腔室内气体。当晶圆进入制程腔前或制程完成后，将晶圆至于该第一腔室内，通过吹扫组件吹扫晶圆的表面，使晶圆表面附着的微尘颗粒或副产物减少，并通过负压建立附件抽吸第一腔室内的气体，使这些微尘颗粒或副产物被抽出第一腔室内，有利于改善晶圆的表面状况。

Description

晶圆清洁单元及晶圆处理装置

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种晶圆清洁单元及晶圆处理装置。

背景技术

目前，在晶圆进入制程腔时，表面的微尘颗粒状况取决于无尘室内部环境，在制程完成后，晶圆表面会附着微量制成过程中产生的副产物，操作员在进行开腔取晶圆时有吸入有害气体的风险，影响身体健康。因此，如何改善晶圆的表面状况，是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的主要目的在于改善晶圆的表面状况。

为此，本申请提供一种晶圆清洁单元，包括：

第一腔室，用于存储晶圆；

吹扫组件，设置于所述第一腔室内，所述吹扫组件用于向晶圆表面吹扫清洁气体；及

负压建立组件，与所述第一腔室连接，所述负压建立组件用于抽吸所述第一腔室内气体。

当晶圆进入制程腔前或制程完成后，将晶圆至于该第一腔室内，通过吹扫组件吹扫晶圆的表面，使晶圆表面附着的微尘颗粒或副产物减少，并通过负压建立附件抽吸第一腔室内的气体，使这些微尘颗粒或副产物被抽出第一腔室内，有利于改善晶圆的表面状况。

可选的，所述吹扫组件包括：

支架，设置于所述第一腔室内；

供气管路，设置于所述支架上；及

喷头，设置于所述支架上，并与所述供气管路连通。

可选的，所述第一腔室内设置有托架，所述托架上设置多个用于放置晶圆的放置位。

可选的，所述负压建立组件包括：

真空泵；

连接管路，连接所述真空泵与所述第一腔室；及

切换元件，设置于所述连接管路上，用于阻断或连通所述连接管路。

相应的，本申请还提供一种晶圆处理装置，包括：

制程腔；

晶圆清洁单元，所述晶圆清洁单元为上述任一种所述的晶圆清洁单元；及

转移机构，其用于在所述第一腔室和所述制程腔之间转移晶圆。

利用这种晶圆处理装置处理晶圆时，在晶圆处理的整个流程中，只要晶圆处于第一腔室内，都可以利用该吹扫组件对吹扫晶圆的表面，实现晶圆表面的清洁，利用负压建立组件抽吸第一腔室内的气体，使这些微尘颗粒或副产物被抽出第一腔室内，操作者打开第一腔室取晶圆时，取得的晶圆的表面状况更佳，有利于减少操作员吸入的有害气体。

可选的，所述吹扫组件设置于所述晶圆被所述转移机构转移的转移路径旁。

可选的，所述转移路径包括第一路径，所述第一路径为晶圆从第一腔室转移向所述制程腔转移的路径，所述吹扫组件设置于第一路径旁；和/或，所述转移路径包括第二路径，所述第二路径为晶圆从第一腔室转移向所述制程腔转移的路径，所述吹扫组件设置于第二路径旁。

可选的，所述晶圆处理装置还包括第二腔室，所述第二腔室设置于所述第一腔室和所述制程腔之间，所述第一腔室和所述第二腔室之间设置有可开闭的第一门，所述第二腔室和所述制程腔之间设置有可开闭的第二门。

可选的，所述第一腔室与所述制程腔直接相邻，所述第一腔室与所述制程腔之间设置有可开闭的门。

可选的，第一腔室内设置有托架，托架上设置有多个沿竖直方向间隔分布的放置位，所述转移机构为机械臂，所述机械臂的执行端连接有取样托盘。

附图说明

图1为本实用新型的晶圆清洁单元的一示例性的结构示意图；

图2为本实用新型的晶圆清洁单元的另一示例性的结构示意图；

图3为本实用新型的晶圆处理装置的一示例性的结构示意图；

图4为本实用新型的晶圆处理装置的另一示例性的结构示意图；

附图标记说明：

A-晶圆；

100-晶圆清洁单元、110-第一腔室、120-吹扫组件、130-负压建立组件；

121-支架、122-供气管路、123-喷头、124-移动机构；

131-真空泵、132-连接管路、133-切换元件；

140-托架；

200-第二腔室；

300-制程腔；

400-转移机构、410-基座、420-开链式连杆机构、430-取样托盘；

510-第一门、520-第二门、500-门。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

在晶圆进入制程腔时，表面的微尘颗粒状况取决于无尘室内部环境，在制程完成后，晶圆表面会附着微量制成过程中产生的副产物，操作员在进行开腔取晶圆时有吸入有害气体的风险，影响身体健康。因此，如何改善晶圆的表面状况，是亟需解决的问题。

基于此，本申请希望提供能够解决上述技术问题的方案。其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

结合参见图1至图2，本申请提供的一种晶圆清洁单元100，包括第一腔室110、吹扫组件120和负压建立组件130，第一腔室110用于存储晶圆 A，所述吹扫组件120用于向晶圆A表面吹扫清洁气体，吹扫组件120设置于所述第一腔室110内；所述负压建立组件130用于抽吸所述第一腔室110 内气体，负压建立组件130与所述第一腔室110连接。

当晶圆A进入制程腔300前和/或制程完成后，将晶圆A至于该第一腔室110内，通过吹扫组件120吹扫晶圆A的表面，使晶圆A表面附着的微尘颗粒或副产物减少，并通过负压建立组件130抽吸第一腔室110内的气体，使这些微尘颗粒或副产物被抽出第一腔室110内，有利于改善晶圆A 的表面状况。需要说明的是，该清扫气体通常为惰性气体，譬如，可以采用氩气。

相应的，结合参见图1至图4，本申请还提供一种晶圆处理装置，包括制程腔300、晶圆清洁单元100及转移机构400，该晶圆清洁单元100可以为上述或下述任一实施例中的晶圆清洁单元100，该转移机构400用于在所述第一腔室110和所述制程腔300之间转移晶圆A。

需要说明的是，此处的制程腔300可以指进行刻蚀或薄膜沉淀或掺杂或其他任一种半导体制造工序对应的腔室。

利用该晶圆处理装置处理晶圆A时，晶圆A的处理流程是：先将晶圆A 至于第一腔室110内，通过转移机构400将晶圆A从第一腔室110向制程腔300转移，完成相应的制程后，转移机构400再将晶圆A从制程腔300 向第一腔室110转移。在晶圆A处理的整个流程中，只要晶圆A处于第一腔室110内，都可以利用该吹扫组件120对吹扫晶圆A的表面，实现晶圆A表面的清洁，利用负压建立组件130抽吸第一腔室110内的气体，使这些微尘颗粒或副产物被抽出第一腔室110内，操作者打开第一腔室110取晶圆A时，取得的晶圆A的表面状况更佳，有利于减少操作员吸入的有害气体。

还需要说明的是，吹扫组件120对晶圆A表面的吹扫和负压建立组件 130对第一腔室110内气体抽吸可以在晶圆A从第一腔室110向制程腔300 转移前进行，也可以在晶圆A从第一腔室110向制程腔300转移的过程中进行，还可以晶圆A从制程腔300向第一腔室110转移的过程中进行，甚至也可以在晶圆A从制程腔300向第一腔室110转移完成后进行。

在一些实施例中，参见图1、图2，所述吹扫组件120包括支架121、供气管路122和喷头123；支架121设置于所述第一腔室110内；供气管路 122设置于所述支架121上；喷头123设置于所述支架121上，并与所述供气管路122连通。通常，该供气管路122连接有气源，该气源可以设置于第一腔室110内，也可以设置于第一腔室110外。

在实际实施过程中，供气管路122可以一直向喷头123供应清洁气体，也可以仅在处理流程的某一阶段供应清洁气体，若需要仅在某一阶段供应清洁气体，则该供气管路122上通常设置有开关阀(图未示)，通过控制开关阀的状态切断或连通供气。

图1中的吹扫组件120是静止不动的，在实际实施过程中，参见图2，也可以在第一腔室110内配置用以移动吹扫组件120的移动机构124，根据待清洁的晶圆A的存放位置控制移动机构124动作，将吹扫组件120移动至待清洁的晶圆A附近对其进行吹扫描。当然，静止不动的吹扫组件120 所需的成本更低。

在一些实施例中，参见图1、图2，所述负压建立组件130包括真空泵 131、连接管路132及切换元件133；连接管路132连接所述真空泵131与所述第一腔室110；切换元件133用于阻断或连通所述连接管路132，切换元件133设置于所述连接管路132上。譬如，该切换元件133可以为开关阀。

在实际实施过程中，该切换元件133可以一直打开状态，使真空泵131 持续的对第一腔室110抽真空。当然，该切换元件133也可以在晶圆A处理过程的某一时段打开，其余时段关闭，使第一腔室110内的气体只有在某一时段才被抽取；譬如，吹扫组件120可以在第一时段吹出清洁气体；而切换元件在第二时段打开，其余时段关闭；第二时段紧邻在第一时段后。此种方式有利于第一腔室110内气压相对保持恒定，且有利于确保第一腔室110内保持一定的洁净度。

在一些实施例中，所述吹扫组件120设置于所述晶圆A被所述转移机构400转移的转移路径旁，有利于确保晶圆A被吹扫后的清洁效果。

需要说明的是，第一腔室110内通常是有多个晶圆A存放位的，这些晶圆A存方位通常是沿某方向间隔放置的，当这些晶圆A以较小的间隔空间存放时，若直接移动吹扫组件120吹扫这些晶圆A，那么很可能因为空间不够大的问题，导致局部位置难以被有效吹扫到。而此种将吹扫组件120 设置于晶圆A被转移的转移路径旁的方式，有利于使晶圆A表面的各个部位都被吹扫到，也就能够确保清洁效果。

在一些实施例中，所述转移路径包括第一路径，所述第一路径为晶圆A 从第一腔室110转移向所述制程腔300转移的路径，所述吹扫组件120设置于第一路径旁；在另一些实施例中，所述转移路径包括第二路径，所述第二路径为晶圆A从第一腔室110转移向所述制程腔300转移的路径，所述吹扫组件120设置于第二路径旁；在还有一些实施例中，所述转移路径既包含该第一路径，又包含第二路径，所述吹扫组件120位于第一路径旁，且位于第二路径旁，此种方式中又分为两种方式：其中一种方式中，第一路径和第二路径为转移方向相反的同一路径，则此时吹扫组件120可以只有一组，也可以有多组；另一种方式中，第一路径和第二路径具有不重叠，则第一路径和第二路径分别配置有相应的吹扫组件120。

在一些实施例中，参见图3，所述晶圆处理装置还包括第二腔室200，所述第二腔室200设置于所述第一腔室110和所述制程腔300之间，所述第一腔室110和所述第二腔室200之间设置有可开闭的第一门510，所述第二腔室200和所述制程腔300之间设置有可开闭的第二门520。

采用这种晶圆处理装置处理晶圆A时，可以让第一门510和第二门520 处于常闭状态，在晶圆A需要从第一腔室110向制程腔300转移时，先打开第一门510，待晶圆A从第一腔室110转移至第二腔室200后，关闭第一门510，再打开第二门520，待晶圆A从第二腔室200转移至制程腔300后，再关闭第二门520；反之，在晶圆A需要从制程腔300向第一腔室110转移时，先打开第二门520，待制程腔300从第一腔室110转移至第二腔室200 后，关闭第二门520，再打开第一门510，待晶圆A从第二腔室200转移至第一腔室110后，再关闭第一门510。此种晶圆处理装置能够使得第一腔室 110和制程腔300并不直接连通，制程腔300的洁净程度不易受到第一腔室 110的影响。

另一些实施例中，参见图4，所述第一腔室110与所述制程腔300直接相邻，所述第一腔室110与所述制程腔300之间设置有可开闭的门500。

在一些实施例中，参见图1、图2，所述第一腔室110内设置有托架140，所述托架140上设置多个用于放置晶圆A的放置位。

譬如，图1、图2中，各放置位沿竖直方向分布，使各片晶圆A之间相互平行，各片晶圆A之间沿竖直方向间隔分布。在实际实施过程中，各放置位也可以沿其他方向分布，只要各晶圆A之间相互平行，整个托架所占用的空间就会相对较小，此种托架也可以称为晶舟。当然，在实际实施过程中，各放置位置的排布方式也不排除各放置位沿平面阵列分布的方式，也就各晶圆A以平铺的方式阵列分布。

在一些实施例中，参见图3、图4，所述转移机构400为机械臂，所述机械臂的执行端连接有取样托盘430。相应的，第一腔室110内的托架140 上设置有多个沿竖直方向间隔分布的放置位，利用此种转移机构转移晶圆A 时，可以通过控制机械臂使取样托盘430先置入待转移的晶圆A的下方，再上移取样托盘430，使该晶圆A被取样托盘430托起，利用机械臂转移取样托盘430以转移晶圆A。

图3和图4示意的示例中，该机械臂还具有基座410和开链式连杆机构420，开链式连杆机构420的一端设置于基座410上，另一端为执行端，基座410设置于第二腔室200内。在实际实施过程中，若未设置该第二腔室200，则也可以将基座410设置于第一腔室110内。另外，该转移机构 400也可以并不限于采用机械臂的方式，只要能够实现对晶圆A的转移均可。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆清洁单元，其特征在于，包括：

第一腔室，用于存储晶圆；

吹扫组件，设置于所述第一腔室内，所述吹扫组件用于向晶圆表面吹扫清洁气体；及

负压建立组件，与所述第一腔室连接，所述负压建立组件用于抽吸所述第一腔室内气体。

2.根据权利要求1所述的晶圆清洁单元，其特征在于：所述吹扫组件包括：

支架，设置于所述第一腔室内；

供气管路，设置于所述支架上；及

喷头，设置于所述支架上，并与所述供气管路连通。

3.根据权利要求1所述的晶圆清洁单元，其特征在于：所述第一腔室内设置有托架，所述托架上设置多个用于放置晶圆的放置位。

4.根据权利要求1所述的晶圆清洁单元，其特征在于，所述负压建立组件包括：

真空泵；

连接管路，连接所述真空泵与所述第一腔室；及

切换元件，设置于所述连接管路上，用于阻断或连通所述连接管路。

5.一种晶圆处理装置，其特征在于，包括：

制程腔；

晶圆清洁单元，所述晶圆清洁单元为权利要求1-4中任一项所述的晶圆清洁单元；及

转移机构，其用于在所述第一腔室和所述制程腔之间转移晶圆。

6.根据权利要求5所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述吹扫组件设置于所述晶圆被所述转移机构转移的转移路径旁。

7.根据权利要求6所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述转移路径包括第一路径，所述第一路径为晶圆从第一腔室转移向所述制程腔转移的路径，所述吹扫组件设置于第一路径旁；和/或，所述转移路径包括第二路径，所述第二路径为晶圆从第一腔室转移向所述制程腔转移的路径，所述吹扫组件设置于第二路径旁。

8.根据权利要求5所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述晶圆处理装置还包括第二腔室，所述第二腔室设置于所述第一腔室和所述制程腔之间，所述第一腔室和所述第二腔室之间设置有可开闭的第一门，所述第二腔室和所述制程腔之间设置有可开闭的第二门。

9.根据权利要求5所述的晶圆处理装置，其特征在于：所述第一腔室与所述制程腔直接相邻，所述第一腔室与所述制程腔之间设置有可开闭的门。

10.根据权利要求5所述的晶圆处理装置，其特征在于：第一腔室内设置有托架，托架上设置有多个沿竖直方向间隔分布的放置位，所述转移机构为机械臂，所述机械臂的执行端连接有取样托盘。

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