TW202407270A - 具有風扇過濾器單元之介面模組 - Google Patents

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Abstract

一介面模組之實例包括：一風扇過濾器單元，其包括一風扇及一過濾器；一殼體，其包圍鄰近過濾器的一空間；一排放系統，其附接至殼體；一基板支撐工具，其設置於殼體中；一上殼體，其包圍鄰近風扇的一空間；一氣體供應系統，其附接至上殼體；一循環管道，其連接至殼體及上殼體；以及一散熱器，其設置於風扇與過濾器之間。

Description

具有風扇過濾器單元之介面模組
茲描述實例，其係關於具有一風扇過濾器單元的一介面模組。
一介面模組包括一基板運送設備，用於傳送一基板。舉例來說，用N 2氣體填充介面模組之內部來降低氧（O 2及H 2O）濃度可避免或抑制待運送之基板上形成一自然氧化物膜。根據一實例，當氧濃度係100ppm或以下時，有可能抑制自然氧化物膜形成於基板上。上述之介面模組被稱作N2-設備前端模組（N2-EFEM）。
舉例來說，在一些情況中，當溫度200℃或更高之基板在一介面模組中傳送或存放時，介面模組中之溫度會增加。
本文中所述的一些實例可應對上述之問題。本文中所述的一些實例可提供能夠減少溫度增加的一介面模組。
在一些實例中，一介面模組包括：一風扇過濾器單元，其包括一風扇及一過濾器；一殼體，其包圍鄰近過濾器的一空間；一排放系統，其附接至殼體；一基板支撐工具，其設置於殼體中；一上殼體，其包圍鄰近風扇的一空間；一氣體供應系統，其附接至上殼體；一循環管道，其連接至殼體及上殼體；以及一散熱器，其設置於風扇與過濾器之間。
根據一些實例，將參照隨附圖式對一介面模組進行描述。相同或對應的組件將被指定相同的元件符號，且重複之描述可能會省略。
圖1係根據一實例之介面模組的示意圖。介面模組可被提供作為一N2-EFEM。介面模組包括一殼體10。在一實例中，殼體10中設置有一機械手臂12，用以傳送基板。根據另一實例，殼體10中設置有一或多個傳送工具。在一實例中，基板係處理前或處理後的一晶圓。
在一實例中，殼體10包括一部位，於其中存放有機械手臂12及一側室14。在圖1所示之實例中，側室14係定位於存放機械手臂12之部位旁邊。由圖1清楚可見，存放機械手臂12之空間與側室14之空間係彼此連接。側室14設置有一基板支撐工具14a，用於暫時地存放複數個基板。在實例中，基板支撐工具14a存放以幾毫米的間隔相互堆疊的複數個基板。基板支撐工具14a支撐每個基板之三或四個外緣部。此基板支撐工具14a亦被稱作一冷卻台。在此實例中，側室14係沒有定位在一風扇過濾器單元25之正下方。在另一實例中，可不設置側室14，且基板支撐工具可設置在殼體10中之風扇過濾器單元25正下方或非正下方。
介面模組包括至少一風扇過濾器單元（FFU）25。圖1繪示一配置，其中設置有兩個FFU 25，但可設置一個、三個、或更多個FFU 25。在一實例中，每個FFU 25包括一FFU殼體22、一風扇24及一過濾器20。在FFU 25中，風扇24與過濾器20之間的空間係一風扇-過濾器空間22s。風扇-過濾器空間22s中設置有一散熱器23。換言之，散熱器23係設置於風扇24與過濾器20之間。在此實例中，風扇24、散熱器23及過濾器20係存放在FFU殼體22中。在一實例中，散熱器23即沒有直接地接觸風扇24，也沒有接觸過濾器20。
圖2係每個風扇過濾器單元的立體圖。為說明起見，亦繪示FFU殼體22之內部。圖2繪示設置於風扇24與過濾器20之間的散熱器23。在一實例中，散熱器23包括一鰭片23a、一固定部23b及一管件23c。固定部23b係一部件，其連接至鰭片23a。舉例來說，當固定部件23b被鎖固至FFU殼體22的內壁時，散熱器23係固定至FFU殼體22。在一實例中，FFU殼體22沒有因為在風扇-過濾器空間22s中設置散熱器23而發生尺寸變化。具體來說，散熱器23係設置於風扇-過濾器空間22的一閒置空間中，以避免FFU 25的尺寸增加。
管件23c係連接至複數個鰭片23a。當冷卻劑流入管件23c中時，管件23c及複數個鰭片23a被冷卻。自風扇24排出的氣體在經過複數個經冷卻的鰭片23a冷卻之後抵達過濾器20。在另一實例中，可採用另一類型之散熱器作為散熱器23。散熱器23可係板鰭式散熱器、波狀鰭片的散熱器或任何其他類型的散熱器。
參照圖1，說明繼續。如上所述，鄰近過濾器20的一空間被殼體10包圍。在一實例中，殼體10包括一支撐板，用以支撐FFU 25。穿過過濾器20的氣體經由支撐板中所設置之複數個洞被提供至殼體10中。
鄰近風扇24的一空間被一上殼體26包圍。在一實例中，上殼體26係設置在FFU 25上方。被提供至上殼體26的氣體藉由風扇24之旋轉而被引入風扇-過濾器空間22s，且經由過濾器20過濾。當風扇24正在旋轉時，上殼體26之內部壓力係小於風扇-過濾器空間22s的壓力。當風扇24未在旋轉時，上殼體26之內部壓力係實質上等於風扇-過濾器空間22s的壓力。
在一實例中，上殼體26及殼體10係經由一循環管道30彼此連接。循環管道30之一部分係設置於殼體10中。殼體10中的循環管道30之部分係被稱作一內部管道30a。內部管道30a具有一洞。在一實例中，內部管道30a在FFU 25正下方具有一開孔。循環管道30在一中間部位與側室14之空間連通。在圖1所示之實例中，側室14之側面處設置有一開孔，且循環管道30之中間部位經由開孔與側室14之空間連通。
當FFU 25之風扇24旋轉時，上殼體26中的氣體被散發至殼體10的內部。根據一實例，氣體係從氮氣源40或CDA源50被提供至上殼體26。
氮氣源40及上殼體26係由氮氣供應管48連接。電磁閥（SV）42係附接至氮氣供應管48。SV 42係根據指令開啟並關閉氮氣供應管48。一極限開關44係附接至SV 42，以監測SV 42的操作。具體而言，基於偵測輸入信號及實際位置的一函數，極限開關44會偵測SV 42的輸入信號與SV 42之閥的實際位置之間的差異。在另一實例中，SV 42及極限開關44可以其他配置取代。
CDA源50及上殼體26係由一CDA供應管道51連接。一閥54及一流量計52係附接至CDA供應管道51。閥54係經設置用來開啟及關閉CDA供應管道51。流量計52係經設置用來偵測流經CDA供應管道51之CDA的量。
氮氣供應管道48之靠近氮氣源40的部分及CDA供應管道51之靠近CDA源50的部分係分開的管道。然而，在一實例中，氮氣供應管道48之靠近上殼體26的部分及CDA供應管道51之靠近上殼體26的部分具有一共用管道。根據一實例，質量流量控制器（MFC）46係附接至共用管道，以調整一氣體的流量。
此等組件係當作附接至上殼體26的一氣體供應系統。氣體供應系統不受限於以上所述者。舉例來說，提供可選之惰性氣體的系統可用作氣體供應系統。
一排放管道60係附接至殼體10。根據一實例，一壓力控制閥62係經配置以調節一排放氣體流經排放管道60的流量。一排放壓力感測器64係附接至排放管道60，以測量排放管道60中的壓力。根據一實例，排放壓力感測器64係一差壓錶，其用於測量排放管道60的內部壓力與外部壓力之間的差壓。
此等組件係當作附接至殼體10的一排放系統。在另一實例中，各種達成可選的排放流量之系統可用作排放系統。
圖3係繪示介面模組中之例示性氣流的示意圖。首先，藉由氣體供應系統，將N 2氣體或CDA提供至上殼體26。上殼體26中之氣體藉由風扇24之旋轉而被引入至風扇-過濾器空間22s。隨後，風扇-過濾器空間22s中之氣體由散熱器23冷卻，並經由過濾器20提供至殼體10中。由於壓力損失會發生在過濾器20，因此風扇-過濾器空間22s之壓力係高於殼體10中之壓力及上殼體26中之壓力。換言之，氣體在風扇-過濾器空間22s中停留相對長的時間。據此，氣體被散熱器23充分冷卻。
經由過濾器20提供至殼體10之氣體前進至以下三個路徑中之任一者。
路徑1：氣體經由側室14從循環管道30之中間部位進入循環管道30，並返回至上殼體26。
路徑2：氣體從內部管道30a進入循環管道30，並返回至上殼體26。
路徑3：氣體經由排放管道60排出。
前進至路徑1或路徑2的氣體再次經由FFU 25被提供至過濾器20下方之空間。因此，介面模組係部分地循環著氣體。進行部分循環主要係為了降低氣體成本。在一些情況中，當機械手臂12傳送一高溫基板，或在基板支撐工具14a冷卻高溫的一基板70時，介面模組中之氣體溫度會增加。然而，在圖1至圖3中所示之配置下，因為散熱器23係安裝在風扇24與過濾器20之間，氣體可被冷卻一段很長的時間。據此，介面模組中之氣體溫度的增加可被減少。
圖4係根據另一實施例繪示一介面模組之例示性配置的示意圖。提供一空間與殼體10之內部連通的排放殼體72係設置於基板支撐工具14a旁邊。排放殼體72提供在殼體10旁邊與殼體10連通之空間。在一實例中，排放殼體72係設置在基板支撐工具14a之每個基板支撐部旁邊。換言之，排放殼體72之空間係設置在每個基板支撐部旁邊。
在圖4所示之實例中，排放殼體72係鄰近側室14。在圖4所示之實例中，側室14之縱向長度比排放殼體72之縱向長度長。排放殼體72的頂端比側室14的頂端低，且排放殼體72的底端比側室14的底端高。在另一實例中，側室14之縱向長度可等於排放殼體72之縱向長度，或側室14之縱向長度可短於排放殼體72之縱向長度。
一排放系統係附接至排放殼體72。在一實例中，排放系統包括一排放管道74、一壓力控制閥76、及一真空泵78。在另一實例中，排放系統可具有另一配置。在圖4所示之實例中，排放系統係連接至排放殼體72的底面。
在圖4所示之實例中，經由過濾器20提供至殼體10中之氣體前進至以下兩個路徑中之任一者。
路徑1a：氣體依序經過側室14及排放殼體72而自排放管道74排出。
路徑2a：氣體從內部管道30a進入循環管道30，並返回至上殼體26。
在圖4所示之實例中，由側室14中的一基板加熱之氣體係經由排放殼體72及排放系統排放而未經過循環。在一實例中，排放殼體72係設置在基板支撐工具14a之每個基板支撐部旁邊，以實現從排放殼體72的底面側排放，使得在側室14中所加熱之整個或實質上整個的氣體可有效地被排放。換言之，可進行均勻的排放。據此，介面模組中之氣體的溫度在時間上係維持實質上不變。在一實例中，圖4所示之介面模組中可不提供散熱器。
圖5係根據另一實施例繪示一介面模組之例示性配置的示意圖。一冷卻室73係設置在基板支撐工具旁邊。冷卻室73提供一空間，其係連接至殼體10。在圖5所示的實例中，冷卻室73係設置在側室14旁邊。在此實例中，FFU 25下方的空間係透過側室14的空間而與冷卻室73之空間連通。一散熱器80係設置在冷卻室73中。散熱器80可採用各種用於冷卻氣體的配置。在圖5所示之實例中，散熱器80包括一鰭片80a、一固定部80b及一管件80c。散熱器80係藉由固定部80b而被固定至冷卻室73。當冷凍劑流入管件80c時，管件80c及連接至管件80c之複數個80a鰭片被冷卻。
循環管道30之中間部位係與冷卻室73之空間連通。在圖5所示的實例中，循環管道30之中間部位係經由設置在冷卻室73之側面的一開孔與冷卻室73連通。在一實例中，冷卻室73係設置在基板支撐工具14a之每個基板支撐部旁邊。
經由過濾器20提供至殼體10之氣體前進至以下三個路徑中之任一者。
路徑1b：氣體依序經過側室14及冷卻室73而自循環管道30之中間部位進入循環管道30，並返回至上殼體26。
路徑2b：氣體從內部管道30a進入循環管道30，並返回至上殼體26。
路徑3b：氣體自排放管道60排出。
前進至路徑1b或路徑2b之氣體再次經由FFU25提供至過濾器20下方的空間。當高溫之基板70在基板支撐工具14a冷卻時，側室14中之氣體的溫度會增加。然而，在圖5所示之配置下，被基板70加熱之氣體從側室14前進至冷卻室73，並在冷卻室73中冷卻，且接著被提供至循環管道30。據此，介面模組中之氣體溫度的增加可被減少。
側室14中之氣體的溫度係高於進入內部管道30a之氣體的溫度。因此，在氣體在循環管道30中匯合之前，有可能僅藉由冷卻來自側室14之氣體來有效地冷卻氣體。此外，當來自側室14之氣體與進入內部管道30a之氣體皆進入循環管道30時氣體流速變高，因此會難以冷卻循環管道30中之氣體。然而，在圖5所示的配置下，在側室14中溫度增加且在匯合之前流速低的氣體可充分地在冷卻室73中被冷卻。
圖6係繪示包括一介面模組的一半導體製造裝置之例示性配置的示意圖。每個上述介面模組可用作殼體10及其周邊工具。供人員進出的一門10a係附接至殼體10。門10a係稱作一EFEM門。在一實例中，門10a係由一電磁鎖開關來開啟及關閉。當門10a被開啟時，用於停止一機器人及類似者開關係有時被提供在介面模組中。在一些情況中，開關係具有低熱阻之開關，例如：電磁鎖開關。電磁鎖開關之熱阻最高通常在50℃左右。因此，當在殼體10中處理200℃或以上之基板時，電磁鎖開關之溫度潛在地超過其耐熱溫度。然而，當採用任何上述介面模組時，有可能減少介面模組中的氣體溫度增加，從而降低具有低熱阻之組件損壞。
在每個上述的配置中，有可能防止或減少一介面模組中的氣體溫度增加。因此，有可能維持基板冷卻能力。
至少一個裝載埠90係設置在殼體10旁邊。另外，一裝載鎖定模組（LLM）92係經由一閘閥91而鄰近殼體10。一晶圓處置室（WHC）94係經由閘閥93而鄰接至LLM 92。WHC 94係連接至用於處理基板的四個腔室模組95a、95b、95c、95d。在此實例中，介面模組係作為一介面，其用於將基板自LLM 92及裝載埠90中之其中一者運送至另一者。根據一實例，包括介面模組的半導體製造設備係由一控制器96所控制。
10:殼體 10a:門 12:機械手臂 14:側室 14a:基板支撐工具 20:過濾器 22:FFU殼體 22s:風扇-過濾器空間 23:散熱器 23a:鰭片 23b:固定部 23c:管件 24:風扇 25:風扇過濾器單元 26:上殼體 30:循環管道 30a:內部管道 40:氮氣源 42:電磁閥 44:極限開關 46:質量流量控制器 48:氮氣供應管 50:CDA源 51:CDA供應管道 52:流量計 54:閥 60:排放管道 62:壓力控制閥 64:排放壓力感測器 70:基板 72:排放殼體 73:冷卻室 74:排放管道 76:壓力控制閥 78:真空泵 80:散熱器 80a:鰭片 80b:固定部 80c:管件 90:裝載埠 91:閘閥 92:裝載鎖定模組 93:閘閥 94:晶圓處置室 95a:腔室模組 95b:腔室模組 95c:腔室模組 95d:腔室模組 96:控制器
圖1係繪示介面模組之配置實例的截面圖； 圖2係風扇過濾器單元及散熱器的示意圖； 圖3係繪示介面模組中之例示性氣流的示意圖； 圖4係繪示根據另一實例之介面模組之例示性配置的示意圖； 圖5係繪示根據另一實例之介面模組之例示性配置的示意圖；及 圖6係繪示包含介面模組之半導體製造裝置之例示性配置的示意圖。
10:殼體
12:機械手臂
14:側室
14a:基板支撐工具
20:過濾器
22:FFU殼體
22s:風扇-過濾器空間
23:散熱器
23a:鰭片
23b:固定部
23c:管件
24:風扇
25:風扇過濾器單元(FFU)
26:上殼體
30:循環管道
30a:內部管道
40:氮氣源
42:電磁閥
44:極限開關
46:質量流量控制器
48:氮氣供應管
50:CDA源
51:CDA供應管道
52:流量計
54:閥
60:排放管道
62:壓力控制閥
64:排放壓力感測器

Claims (18)

  1. 一種介面模組，其包含： 一風扇過濾器單元，其包括一風扇及一過濾器； 一殼體，其包圍鄰近該過濾器的一空間； 一排放系統，其附接至該殼體； 一基板支撐工具，其設置於該殼體中； 一上殼體，其包圍鄰近該風扇的一空間； 一氣體供應系統，其附接至該上殼體； 一循環管道，其連接至該殼體與該上殼體；以及 一散熱器，其設置於該風扇與該過濾器之間。
  2. 如請求項1所述之介面模組，其中 該風扇過濾器單元包括一風扇過濾器單元殼體，在其中存放有該風扇及該過濾器，且該散熱器係存放在該風扇過濾器單元殼體中。
  3. 如請求項2所述之介面模組，其中該散熱器係被鎖固至該風扇過濾器單元殼體的一內壁。
  4. 如請求項1所述之介面模組，其中該散熱器包括一管件及一鰭片，該管件係供冷卻劑流過。
  5. 如請求項1所述之介面模組，其更包含設在該殼體中的一機械手臂。
  6. 如請求項5所述之介面模組，其中 該殼體包括一側室，其位於存放該機械手臂的一部位旁邊；及 該基板支撐工具係設置於該側室中。
  7. 如請求項6所述之介面模組，其中該循環管道在一中間部位與該側室的一空間連通。
  8. 如請求項7所述之介面模組，其中 該循環管道包括位於該殼體中的一內部管道，且 該內部管道具有一開孔，位於該風扇過濾器單元正下方。
  9. 一種介面模組，其包含： 一風扇過濾器單元，其包括一風扇及一過濾器； 一殼體，其包圍鄰近該過濾器的一空間； 一基板支撐工具，其設置於該殼體中； 一上殼體，其包圍鄰近該風扇的一空間； 一氣體供應系統，其附接至該上殼體； 一循環管道，其連接至該殼體及該上殼體； 一排放殼體，其提供一空間，該空間位在該基板支撐工具旁邊且與該殼體之內部連通；及 一排放系統，其附接至該排放殼體。
  10. 如請求項9所述之介面模組，其中該排放系統係連接至該排放殼體的一底面。
  11. 如請求項9所述之介面模組，其更包含設置於該殼體中的一機械手臂。
  12. 如請求項11所述之介面模組，其中 該殼體包括一側室，其位於存放該機械手臂的一部位旁邊， 該基板支撐工具係設置於該側室中，且 該排放殼體係鄰近該側室。
  13. 如請求項9所述之介面模組，其中該排放殼體係設置於該基板支撐工具之每個基板支撐部旁邊。
  14. 一種介面模組，其包含： 一風扇過濾器單元，其包括一風扇及一過濾器； 一殼體，其包圍鄰近該過濾器的一空間； 一排放系統，其附接至該殼體； 一基板支撐工具，其設置於該殼體中； 一上殼體，其包圍鄰近該風扇的一空間； 一氣體供應系統，其附接至該上殼體； 一循環管道，其連接至該殼體及該上殼體； 一冷卻室，其設置於該基板支撐工具旁邊，並提供連接至該殼體的一空間；以及 一散熱器，其設置於該在冷卻室中， 其中該循環管道之一中間部位與該冷卻室之該空間連通。
  15. 如請求項14所述之介面模組，其更包含設置於該殼體中的一機械手臂。
  16. 如請求項15所述之介面模組，其中 該殼體包括一側室，其位於存放該機械手臂的一部位旁邊， 該基板支撐工具係設置於該側室中，且 該冷卻室係鄰近該側室。
  17. 如請求項14所述之介面模組，其中該中間部位透過設置於該冷卻室之一側面的一開孔與該冷卻室的該空間連通。
  18. 如請求項14所述之介面模組，其中該冷卻室係設置於該基板支撐工具之每個基板支撐部旁邊。
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