CN220121808U - 一种晶圆真空过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种晶圆真空过滤系统，其通过气动三联件接收来自压缩空气源的压缩空气，经压力调整后送入到真空发生器，通过真空发生器产生真空状态或破真空状态，从而实现吸附组件对晶圆的吸附或者释放。而在吸附晶圆的过程中，真空发生器产生真空状态，电磁阀处于闭合状态，过滤器对晶圆上的杂质进行过滤并沉淀至杂质缓存腔。在真空发生器产生破真空状态时，释放所吸附的晶圆，同时电磁阀被转换至打开状态，此时杂质缓存腔内的杂质会随着压缩空气的流动，沿排水口流出，从而实现晶圆吸附的不停机作业，提高工作效率。通过真空发生器单独产生真空，真空压力比厂务真空压力大，可靠性和稳定性更高。

Description

一种晶圆真空过滤系统

技术领域

本实用新型涉及真空过滤器件领域，尤其涉及一种晶圆真空过滤系统。

背景技术

在半导体行业中，通常通过使用晶圆进行集成电路的加工或制造，为了提高集成电路半导体的制造效率，可以对晶圆的制造或传输过程进行优化。

由于晶圆真空吸附具有稳定、高效、便捷等优点，因此晶圆通常采用真空吸附方式进行传输。而晶圆真空吸附需要面对各种晶圆工作状态，如刚研磨后的晶圆、刚清洗后的晶圆或刚切出来的晶圆等情况，晶圆表面可能存在着水分、杂质等，对真空吸附具有较高的可靠性和过滤要求。

对此，现阶段通常是通过厂务真空的方式进行晶圆的真空吸附，而由于厂务真空管路设计复杂，且需要间隔性地停机排液和维护过程，工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种晶圆真空过滤系统，解决了现阶段通常是通过厂务真空的方式进行晶圆的真空吸附，而由于厂务真空管路设计复杂，且需要间隔性地停机排液和维护过程，工作效率较低的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种晶圆真空过滤系统，包括通过管道依次连接的真空发生器、过滤组件和吸附工具；

所述真空发生器，用于响应从压缩空气源输入的压缩空气，产生真空状态或破真空状态；

所述过滤组件，用于对所述吸附工具所吸附的杂质进行过滤；

所述吸附工具，用于当所述真空发生器产生所述真空状态时，吸附晶圆；当所述真空发生器产生所述破真空状态时，释放晶圆。

可选地，所述过滤组件包括依次连接的过滤器、杂质缓存腔和电磁阀；

所述过滤器的两端分别连接所述吸附工具和所述真空发生器，用于过滤所述吸附工具所吸附的杂质，并将所述杂质沉淀至所述杂质缓存腔；

所述电磁阀设置于所述杂质缓存腔的底部，并连接至排水口。

可选地，当所述真空发生器产生所述真空状态时，所述电磁阀处于常闭状态，用于保持所述真空状态；

当所述真空发生器产生所述破真空状态时，所述电磁阀处于常开状态，用于将所述杂质沿所述排水口排出。

可选地，还包括第一真空表；

所述第一真空表设置于所述过滤器与所述吸附工具之间的管道，用于对所述管道内的真空压力进行检测并显示。

可选地，所述吸附工具为吸盘、真空夹具或手指夹具。

可选地，所述吸附工具在所述真空状态下的压力范围为-80kPa至-95kPa。

可选地，还包括气动三联件；

所述气动三联件设置于所述压缩空气源和所述真空发生器之间，用于将从所述压缩空气源输入的压缩空气的压力调整至额定压力后，传输至真空发生器。

可选地，所述气动三联件包括依次连接的第一空气过滤器、减压阀和油雾器；

所述第一空气过滤器的输入端连接于所述压缩空气源，所述油雾器的输出端连接于所述真空发生器。

可选地，所述气动三联件还包括第二真空表；

所述第二真空表设置于所述减压阀于所述油雾器之间，用于检测所述减压阀输出的压缩空气的压力并显示。

可选地，所述真空发生器包括第一真空发生控制阀、真空恢复阀、真空压力开关、真空发生装置、第二真空发生控制阀、破真空控制阀、节流阀和第二空气过滤器；

所述第一真空发生控制阀的一端与所述压缩空气源连接，另一端与所述真空恢复阀、所述真空压力开关、所述真空发生装置依次连接至真空输出口；

所述真空恢复阀与所述真空发生控制阀并联接入至所述真空发生装置；

所述第二真空发生控制阀的一端与所述压缩空气源连接，另一端与所述破真空控制阀连接至真空输出口；

所述破真空控制阀与所述压缩空气源连接，另一端通过所述节流阀连接至所述第二空气过滤器；

所述第二空气过滤器的一端分别与所述真空发生装置和所述节流阀连接，另一端连接至排气口。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型实施例提供了一种晶圆真空过滤系统，其通过气动三联件接收来自压缩空气源的压缩空气，经压力调整后送入到真空发生器，通过真空发生器产生真空状态或破真空状态，从而实现吸附组件对晶圆的吸附或者释放。而在吸附晶圆的过程中，真空发生器产生真空状态，电磁阀处于闭合状态，过滤器对晶圆上的杂质进行过滤并沉淀至杂质缓存腔。在真空发生器产生破真空状态时，释放所吸附的晶圆，同时电磁阀被转换至打开状态，此时杂质缓存腔内的杂质会随着压缩空气的流动，沿排水口流出，从而实现晶圆吸附的不停机作业，提高工作效率。通过真空发生器单独产生真空，可不使用厂务真空，减少气源投入，真空压力比厂务真空压力大，可靠性和稳定性更高，能减少晶圆碎片、掉片情况发生的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的一种晶圆真空过滤系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例在真空状态下的晶圆吸附过程示意图；

图3为本实用新型实施例在破真空状态下的晶圆释放过程示意图；

图4为本实用新型实施例中的另一种晶圆真空过滤系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的一种气动三联件的内部结构示意图；

图6为本实用新型实施例的一种真空发生器的内部结构图。

具体实施方式

由于厂务真空需要固定停机排液、维护，同时，由于多台设备同时使用厂务真空，可能导致厂务真空压力不足，进而引起晶圆吸附不稳定导致碎片、掉片情况发生。因此，设计一种晶圆设备上自带的晶圆真空过滤系统具有极其重要，解决半导体行业中晶圆吸附问题。

为此，本实用新型实施例公开了一种晶圆真空过滤系统，解决了现阶段通常是通过厂务真空的方式进行晶圆的真空吸附，而由于厂务真空管路设计复杂，且需要间隔性地停机排液和维护过程，工作效率较低的技术问题。

请参阅图1，本实用新型实施例中提供的一种晶圆真空过滤系统的结构框图。

一种晶圆真空过滤系统，包括通过管道依次连接的真空发生器1、过滤组件2和吸附工具3；

真空发生器1指的是利用正压气源产生负压的真空元器件，其利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动。在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。同时也是产生破真空的器件，通过其自身结构为晶圆的吸附提供产生真空状态和破真空状态，避免厂务真空不稳定引起晶圆碎片、掉片的情况发生。

需要说明的是，管道连接所使用的管道可以为气动管或是其他材质能够稳定密封地传输气流的管道。其中，气动管一般采用PU原料来生产，质量稳定，耐高压，耐气候性，耐磨损，耐曲折，管体光滑柔韧，颜色鲜艳，弹性高，耐绕曲，弯曲半径小。

真空发生器1，用于响应从压缩空气源输入的压缩空气，产生真空状态或破真空状态；

过滤组件2，用于对吸附工具3所吸附的杂质进行过滤；

吸附工具3，用于当真空发生器1产生真空状态时，吸附晶圆；当真空发生器1产生破真空状态时，释放晶圆。

在本实用新型实施例中，真空发生器1可以直接连接至压缩空气源，若是其接收到从压缩空气源输入的压缩空气，则表明此时需要产生真空状态对晶圆进行吸附，此时可以通过真空发生器1内的真空发生装置14产生真空状态。通过吸附工具3在产生真空状态时，对晶圆进行吸附。同时真空发生器1中存在破真空控制阀16，当晶圆移动到位时，通过打开该破真空控制阀16瞬时通入压缩空气，使得该晶圆过滤系统处于破真空状态，此时吸附工具3释放晶圆，完成对晶圆的稳定吸附。

此外，本系统在真空发生器1和吸附工具3之间还设有过滤组件2，通过该过滤组件2对吸附工具3在吸附晶圆的过程中吸附到的杂质进行过滤，从而无需间隔性地清理，提高晶圆运输的工作效率。

可选地，过滤组件2包括依次连接的过滤器21、杂质缓存腔22和电磁阀23；

过滤器21的两端分别连接吸附工具3和真空发生器1，用于过滤吸附工具3所吸附的杂质，并将杂质沉淀至杂质缓存腔22；

电磁阀23设置于杂质缓存腔22的底部，并连接至排水口。

在晶圆吸附的过程中，不可避免吸盘或晶圆上残留水分、杂质等，为了防止水分、杂质等吸入到真空发生产器内部，进而损坏真空发生器1，则在真空吸附过程的前端增加过滤器21，将水分、杂质等过滤掉，让其暂时存储在杂质缓存腔22中。过滤组件2中的过滤器21分别连接吸附工具3和真空发生器1，在吸附工具3进行晶圆吸附时，对其吸附到的杂质进行过滤，并将杂质沉淀至杂质缓存腔22。

过滤器21的作用是在真空吸附过程中，将原管路、吸盘上残留的液体、杂质等进行吸附过滤，防止杂质进入真空发生器1内部，导致真空发生器1损坏。

而电磁阀23设置于杂质缓存腔22的底部，且连接有排水口，在真空发生器1处于不同的状态下，电磁阀23对杂质缓存腔22进行对应的开合操作。还可以用于控制储水腔液体的排放功能，避免真空需定期维护用，提高了真空的使用效率。

需要说明的是，杂质缓存腔22可以为储水腔，为晶圆吸附过程中吸入的液体、杂质的沉淀室，用于暂时储存液体的装置。

进一步地，当真空发生器1产生真空状态时，电磁阀23处于常闭状态，用于保持真空状态；

当真空发生器1产生破真空状态时，电磁阀23处于常开状态，用于将杂质沿排水口排出。

请参阅图2，图2示出了本实用新型实施例在真空状态下的晶圆吸附过程示意图。

在本实施例中，真空发生器1若是产生真空状态时，此时形成真空为密封环节，避免真空压力不足够的情况发生，电磁阀23处于常闭状态，以保持真空发生器1所产生的真空状态。

请参阅图3，图3示出了本实用新型实施例在破真空状态下的晶圆释放过程示意图。

而当真空发生器1所产生的是破真空状态时，即在晶圆松料的过程中，杂质缓存腔22因晶圆真空吸附过程中吸入一些水分等，因此在破真空的同时将杂质缓存腔22中的水分排出。此时电磁阀23处于常开状态，在破真空的瞬间，压缩空气经过滤器21将晶圆松开和杂质缓存腔22加压，把杂质缓存腔22中的水分经电磁阀23排出，可避免设备停机现象，提高了设备的工作效率。

此处的停机是指停止设备运行，将真空发生器1吸入的水分进行排出过程。

可选地，晶圆真空过滤系统还包括第一真空表4；

第一真空表4设置于过滤器21与吸附工具3之间的管道，用于对管道内的真空压力进行检测并显示。

在本实施例中，为进一步对晶圆真空过滤系统的真空状态或是破真空状态的气流压力进行准确检测，本系统还可以设置第一真空表4。

通过将第一真空表4设置在过滤器21和吸附工具3之间的管道，通过检测管道内的真空压力并显示，以防止无法及时得知系统某处损坏导致的压力下降。

在本实用新型的一个示例中，吸附工具3为吸盘、真空夹具或手指夹具。

可选地，吸附工具3在真空状态下的压力范围为-80kPa至-95kPa。

因为厂务真空供多台设备使用，若使用厂务真空，每个吸盘真空压力平均在-65kPa左右。可能同时存在多个工位需要真空，进而引起真空压力不足情况，导致吸盘吸附晶圆真空不足，引起的晶圆掉片、碎片情况发生。

为此，本实施例中的每个吸附工具3在同样使用吸盘的情况下，真空的压力可以达到-80kPa至-95kPa，能够稳定对晶圆进行运输。

在本实用新型的另一个示例中，晶圆真空过滤系统还可以包括气动三联件5；

气动三联件5设置于压缩空气源和真空发生器1之间，用于将从压缩空气源输入的压缩空气的压力调整至额定压力后，传输至真空发生器1。

请参阅图4，图4示出了本实用新型实施例中的另一种晶圆真空过滤系统的结构示意图。

在本实用新型实施例中，为进一步提高压缩气源的纯度，且实现对压缩空气的真空压力调整，晶圆真空过滤系统还可以包括气动三联件5，将其固定连接在压缩空气源与真空发生器1之间，对压缩空气源输入的压缩空气进行压力调整，使其能够适配真空发生器1的额定压力。

通过调节真空的大小，压缩空气输入压力越大，则后续真空发生器1所产生的真空就越大。

进一步地，气动三联件5包括依次连接的第一空气过滤器51、减压阀52和油雾器53；

第一空气过滤器51的输入端连接于压缩空气源，油雾器53的输出端连接于真空发生器1。

第一空气过滤器51是用于对气源的清洁，可过滤压缩空气中的水分，避免水分随气体进入装置。

减压阀52对气源进行稳压，使气源处于恒定状态，可减小因气源气压突变时对阀门或执行器等硬件的损伤。

油雾器53是一种特殊的注油装置，通过将润滑油雾化后注入空气流中，随压缩空气流入需要润滑的部位，对机体运动部件进行润滑，可以对不方便加润滑油的部件进行润滑，大大延长机体的使用寿命。

请参阅图5，气动三联件5包括依次管道连接的第一空气过滤器51、减压阀52和油雾器53，其中压缩空气源连接第一空气过滤器51的输入端，接收压缩空气源输入的压缩空气，经第一空气过滤器51进行过滤后送入至减压阀52进行压力调整，以稳定压缩空气的压力，再经油雾器53进行润滑油的注入后，输出调整后的压缩空气作为真空发生器1的输入，以对后续的真空发生器1的内部部件进行润滑。

可选地，气动三联件5还包括第二真空表54；

第二真空表54设置于减压阀52于油雾器53之间，用于检测减压阀52输出的压缩空气的压力并显示。

在本实用新型可选实施例中，真空发生器1包括第一真空发生控制阀11、真空恢复阀12、真空压力开关13、真空发生装置14、第二真空发生控制阀15、破真空控制阀16、节流阀17和第二空气过滤器18；

第一真空发生控制阀11的一端与压缩空气源连接，另一端与真空恢复阀12、真空压力开关13、真空发生装置14依次连接至真空输出口；

真空恢复阀12与真空发生控制阀并联接入至真空发生装置14；

第二真空发生控制阀15的一端与压缩空气源连接，另一端与破真空控制阀16连接至真空输出口；

破真空控制阀16与压缩空气源连接，另一端通过节流阀17连接至第二空气过滤器18；

第二空气过滤器18的一端分别与真空发生装置14和节流阀17连接，另一端连接至排气口。

请参阅图6，图6示出了本实用新型实施例的一种真空发生器1的内部结构图。

在本实施例中，从压缩空气源输出压缩空气至真空发生器1的气源入口，沿气源入口分别输入至第一真空发生控制阀11、真空恢复阀12、第二真空发生控制阀15和破真空控制阀16。真空恢复阀12处于常闭状态，通过闭合第一真空发生控制阀11，使压缩空气输入至真空发生装置14，产生真空状态从真空输出口进行输出。而通过第二真空发生控制阀15和破真空控制阀16闭合，瞬间注入压缩空气至真空输出口，使其产生破真空状态。

而破真空控制阀16与压缩空气源连接，另一端通过节流阀17连接至第二空气过滤器18，第二空气过滤器18的一端分别与真空发生装置14和节流阀17连接，另一端连接至排气口。由于压缩空气可能仍然存在部分杂质，此时可以通过真空发生装置14或是破真空控制阀16，沿节流阀17进行排出，通过第二空气过滤器18进行排气，其装在真空发生器1真空吸入口前端，以防吸入不洁净的空气堵塞真空发生器1吸气口，进而逐渐降低真空发生器1的吸气流量。

在本实用新型实施例中，提供了一种晶圆真空过滤系统，其通过气动三联件接收来自压缩空气源的压缩空气，经压力调整后送入到真空发生器，通过真空发生器产生真空状态或破真空状态，从而实现吸附组件对晶圆的吸附或者释放。而在吸附晶圆的过程中，真空发生器产生真空状态，电磁阀处于闭合状态，过滤器对晶圆上的杂质进行过滤并沉淀至杂质缓存腔。在真空发生器产生破真空状态时，释放所吸附的晶圆，同时电磁阀被转换至打开状态，此时杂质缓存腔内的杂质会随着压缩空气的流动，沿排水口流出，从而实现晶圆吸附的不停机作业，提高工作效率。通过真空发生器单独产生真空，可不使用厂务真空，减少气源投入，真空压力比厂务真空压力大，可靠性和稳定性更高，能减少晶圆碎片、掉片情况发生的概率。

以上对本实用新型所提供的一种晶圆真空过滤系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种晶圆真空过滤系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的真空发生器、过滤组件和吸附工具；

所述真空发生器，用于响应从压缩空气源输入的压缩空气，产生真空状态或破真空状态；

所述过滤组件，用于对所述吸附工具所吸附的杂质进行过滤；

所述吸附工具，用于当所述真空发生器产生所述真空状态时，吸附晶圆；当所述真空发生器产生所述破真空状态时，释放晶圆。

2.根据权利要求1所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述过滤组件包括依次连接的过滤器、杂质缓存腔和电磁阀；

所述过滤器的两端分别连接所述吸附工具和所述真空发生器，用于过滤所述吸附工具所吸附的杂质，并将所述杂质沉淀至所述杂质缓存腔；

所述电磁阀设置于所述杂质缓存腔的底部，并连接至排水口。

3.根据权利要求2所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，当所述真空发生器产生所述真空状态时，所述电磁阀处于常闭状态，用于保持所述真空状态；

当所述真空发生器产生所述破真空状态时，所述电磁阀处于常开状态，用于将所述杂质沿所述排水口排出。

4.根据权利要求2所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，还包括第一真空表；

所述第一真空表设置于所述过滤器与所述吸附工具之间的管道，用于对所述管道内的真空压力进行检测并显示。

5.根据权利要求1所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述吸附工具为吸盘、真空夹具或手指夹具。

6.根据权利要求1所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述吸附工具在所述真空状态下的压力范围为-80kPa至-95kPa。

7.根据权利要求1所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，还包括气动三联件；

所述气动三联件设置于所述压缩空气源和所述真空发生器之间，用于将从所述压缩空气源输入的压缩空气的压力调整至额定压力后，传输至真空发生器。

8.根据权利要求7所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述气动三联件包括依次连接的第一空气过滤器、减压阀和油雾器；

所述第一空气过滤器的输入端连接于所述压缩空气源，所述油雾器的输出端连接于所述真空发生器。

9.根据权利要求8所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述气动三联件还包括第二真空表；

所述第二真空表设置于所述减压阀于所述油雾器之间，用于检测所述减压阀输出的压缩空气的压力并显示。

10.根据权利要求1所述的晶圆真空过滤系统，其特征在于，所述真空发生器包括第一真空发生控制阀、真空恢复阀、真空压力开关、真空发生装置、第二真空发生控制阀、破真空控制阀、节流阀和第二空气过滤器；

所述第一真空发生控制阀的一端与所述压缩空气源连接，另一端与所述真空恢复阀、所述真空压力开关、所述真空发生装置依次连接至真空输出口；

所述真空恢复阀与所述真空发生控制阀并联接入至所述真空发生装置；

所述第二真空发生控制阀的一端与所述压缩空气源连接，另一端与所述破真空控制阀连接至真空输出口；

所述破真空控制阀与所述压缩空气源连接，另一端通过所述节流阀连接至所述第二空气过滤器；

所述第二空气过滤器的一端分别与所述真空发生装置和所述节流阀连接，另一端连接至排气口。