TWI533386B - 蓋體開閉裝置 - Google Patents

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菅原佑道
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Description

蓋體開閉裝置
此申請案主張2011年3月25日向日本專利局所申請之日本專利申請案2011-068399為優先權母案,特將其所有揭露內容包含於此作為參考。
本發明係關於用以開啟及關閉蓋體的蓋體開閉裝置,蓋體能阻擋基板取出開口,此蓋體開閉裝置形成前開口式通用容器(Front Opening Unified Pod,FOUP)的一部分。
半導體製造的一實例為用以以批次方式熱處理例如複數半導體晶圓(此後會被稱為晶圓)的垂直式熱處理設備。垂直式熱處理設備係安裝於空氣氛圍中。垂直式熱處理設備包含載具傳送區域,被稱為FOUP的容納晶圓載具係於載具傳送區域中傳送。垂直式熱處理設備亦包含晶圓傳送區域,在晶圓傳送區域中晶圓被轉移至作為基板支撐機構的晶舟然後被傳送至熱處理爐管。分隔壁係形成於載具傳送區域與晶圓傳送區域間。為了避免在熱處理期間粒子黏附至晶圓,維持晶圓傳送區域的潔淨度高於載具傳送區域的潔淨度。
晶圓用的傳送通道係形成於分隔壁中。藉著符合前開口介面機械標準(Front-Opening Interface Mechanical Standard,FIMS)的開/閉門可開啟及關閉傳送通道。開/閉門具有用以移除安裝在載具之前表面上之蓋體的移除機構。換言之,開/閉門必須要開啟或關閉蓋體,使晶圓在載具內及晶圓轉送區域間進行轉移並隔絕晶圓傳送區域與載具傳送區域。
半導體裝置係高度功能化及微型化,這會導致電路線寬下降及設計規則緊縮。因此,即便粒子的數量無關緊要,仍需注意粒子。換言之,需要將晶圓傳送區域維持在較高的潔淨度。從減少半導體裝置之製造成本的觀點來看,將設備安裝環境即載具傳送區域維持在低潔淨度是有利的。然而,若載具傳送區域具有低潔 淨度,則粒子容易附著至載具。當載具的蓋體受到支持時,設置在傳送通道中之開/閉門朝向晶圓傳送區域開啟。因此,因此黏著至蓋體的粒子可能會被帶到晶圓傳送區域,從而降低了晶圓傳送區域的潔淨度。
在相關技術中揭露一種具有安裝在分隔壁處之噴嘴的裝置,此噴嘴係用以朝向載具之蓋體噴射氣體以移除黏附至蓋體之粒子。有鑑於上述問題,需要一種能夠更可靠地移除黏附至載具之蓋體之粒子的裝置。
本揭露內容提供一種技術,其能夠避免存在於FOUP傳送區域中的粒子經由FOUP的蓋體滲入基板傳送區域中。
根據本揭露內容的某些實施例,提供一種半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,其包含:分隔壁,用以分隔載具傳送區域與基板傳送區域,該分隔壁具有傳送通道,該傳送通道具有邊緣部;載具,包含載具主體與以可移除的方式與該載具主體銜合的載具蓋體,該載具主體具有包含邊緣部份的基板取出開口,該載具蓋體在其前表面上具有一開口,該載具主體之該基板取出開口的該邊緣部份係用以與該傳送通道的該邊緣部接觸;及開/閉門,用以開啟與關閉該傳送通道,該開/閉門包含面對該載具的相對表面部及設在該相對表面部中的蓋體移除機構,其中該蓋體移除機構係用以進入該載具蓋體以解除該載具蓋體與該載具主體間的銜合並支撐該載具蓋體;平臺,用以固定該載具於其上而使該載具蓋體的前表面朝向該傳送通道;氣體注射孔,設在該相對表面部中並用以供應用以移除黏附至該載具蓋體之粒子的吹淨氣體;前進/後退機構,用以使置於該平臺上的該載具朝向該相對表面部移動並自該相對表面部離開;及控制單元,用以輸出控制訊號俾以自該氣體注射孔供應吹淨氣體至該載具蓋體,其中該載具應被置於有效的氣體供給位置,在此有效的氣體供給位置處該相對表面部與該載具蓋體間的距離係等於或小於5 mm且在此處該載具蓋體與 該相對表面部係彼此分離,然後自該載具移除該載具蓋體。
根據本發明的某些其他實施例,提供一種半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,包含:分隔壁,用以分隔載具傳送區域與基板傳送區域,該分隔壁具有傳送通道,該傳送通道具有邊緣部;載具,包含載具主體與以可移除的方式與該載具主體銜合的載具蓋體,該載具主體具有包含邊緣部份的基板取出開口,該載具蓋體在其前表面上具有一開口,該載具主體之該基板取出開口的該邊緣部份係用以與該傳送通道的該邊緣部接觸;及開/閉門,用以開啟與關閉該傳送通道,該開/閉門包含面對該載具的相對表面部及設在該相對表面部中的蓋體移除機構,其中該蓋體移除機構係用以進入該載具蓋體以解除該載具蓋體與該載具主體間的銜合並支撐該載具蓋體;平臺,用以固定該載具於其上而使該載具蓋體的前表面朝向該傳送通道;氣體注射孔,設在該相對表面部中並用以供應用以移除黏附至該載具蓋體之粒子的吹淨氣體;前進/後退機構,用以使置於該平臺上的該載具朝向該相對表面部移動並自該相對表面部離開;及第一離子化裝置,用以離子化自該氣體注射孔所供應的該吹淨氣體。
本文中所使用的"FOUP"一詞為前開口式通用容器的縮寫,在某些實施例中代表用以傳送及保存300 mm直徑之晶圓的載具。欲儲存在FOUP中的基板並不限於所述的晶圓且基板的直徑也不限於300 mm。使FOUP主體與FOUP蓋體彼此銜合在一起的機構並不限於其中藉由轉動部的轉動而使線性移動部上下移動的所述結構,而是包含其中銜合係藉由蓋體移除機構進入蓋體所解除的所有結構。
<第一實施例>
現在將說明其中安裝了根據本發明之蓋體開閉裝置的垂直式熱處理設備。圖1為垂直式熱處理設備1的垂直側向橫剖面圖。圖2為垂直式熱處理設備1的平面圖。在圖示中,參考標號11代 表構成垂直式熱處理設備1之外殼的外罩。外罩11的內部空間被分割成:載具傳送區域S1,在此區域中作為用以儲存待處理之晶圓W的載具C被帶入與帶出垂直式熱處理設備;及晶圓傳送區域S2,作為傳送區域,在此區域中儲存在載具C中的晶圓W被傳送並帶入後續會說明的熱處理爐管中。載具C為上述的FOUP。
載具傳送區域S1與晶圓傳送區域S2係由分隔壁2所分隔。載具傳送區域S1係維持在空氣氛圍。但另一方面,晶圓傳送區域S2係維持在惰性氣體氛圍例如氮氣(N2)氣體氛圍,以避免被載帶進入的晶圓W上形成氧化物薄膜。晶圓傳送區域S2的潔淨度高於載具傳送區域S1,但氧氣濃度則相反。在下面敘述中,將載具傳送區域S1與晶圓傳送區域S2的設置方向定義為垂直式熱處理設備1的前後方向。
接下來將說明載具傳送區域S1。載具傳送區域S1包含:第一傳送區域12;及位於第一傳送區域12之後側(晶圓傳送區域S2側處)的第二傳送區域13。兩個分別用以將載具C固定於其上的第一平臺14係安裝在第一傳送區域12的左側與右側。用以定位載具C的插銷15係安裝在每個第一平臺14之裝載表面上的例如三個點處。
如圖2中所示,兩個第二平臺16被設置在第二傳送區域13的左側與右側,使得第二平臺16得以被設置在相對於第一平臺14的前後方向上。每個第二平臺16可藉由前進/後退機構17而在前後方向上移動。每個第二平臺16使載具C能在移轉位置與接收位置間傳送,在移轉位置中晶圓W自載具C被移轉至晶圓傳送區域S2,在接收位置中可自後續將述的載具傳送機構21接收載具C。在與第一平臺14相同的方式下,用以定位載具C的插銷15係安裝於每個第二平臺16之裝載表面上的三個點處。用以固定載具C的鉤具16a係安裝於每個第二平臺16的裝載表面上。在第二傳送區域13的上側處設有用以儲存載具C的載具儲存部18。載具儲存部18係由兩個架子所形成,每個架子可支撐沿左右方向相依放置的兩個載具C。
在第二傳送區域13中裝有用以使載具C在第一平臺14、第二平臺16與載具儲存部18間傳送的。載具傳送機構21包含:導部21a,以左右方向延伸並能上下移動;移動部21b,在導部21a的引導下能沿著左右方向移動;及鉸接臂21c,安裝在移動部21b處並用以支撐及水平傳送載具C。
在第二傳送區域13的天花板部中設有包含HEPA過濾器或ULPA過濾器的過濾器單元31。空氣係藉由過濾器單元31純化然後被向下供給。離子化裝置32係設置在過濾器單元31下方,以離子化自過濾器單元31所供應的空氣。經離子化的空氣會朝向第二平臺16供應。
圖3為離子化裝置32的上視圖。離子化裝置32係由例如複數個水平設置的棒形電極34所形成。空氣被向下供應而通過電極34之間。電源35將交流電壓供給至電極34。空氣會與受到交流電壓供應之電極34附近所形成的電場接觸。空氣從而被離子化,藉此包含正空氣離子與負空氣離子。當離子化的空氣與帶電物體接觸時,離子化的空氣會排斥具有相同極性的離子但卻吸引具有相反極性的離子,因而自帶電物體移走電。
在分隔壁2中,提供一個晶圓W用的傳送通道20,經由傳送通道20載具傳送區域S1與晶圓傳送區域S2可相互溝通。在傳送通道20的晶圓傳送區域S2側安裝一個用以阻擋傳送通道20與晶圓傳送區域S2連通的開/閉門5。驅動機構50係連接至開/閉門5。開/閉門5可藉由驅動機構50而沿著前後方向與上下方向移動,藉此開啟與關閉傳送通道20。下面會更詳細地說明開/閉門5與傳送通道20附近的結構配置。
將具有開放下端作為爐管喉部的垂直式熱處理爐管22安裝在晶圓傳送區域S2處。在熱處理爐管22之下側處,以架子方式支撐複數晶圓W的晶舟23經由絕熱部24而位於套件25上。套件25被支撐於舉升機構26上。晶舟23係藉由舉升機構26而被帶入或帶出熱處理爐管22。
晶圓傳送機構27係安裝在晶舟23與分隔壁2的傳送通道20 之間。晶圓傳送機構27包含:以左右方向延伸的引導機構27a;移動體27b,可沿著引導機構27移動且可繞著垂直軸轉動;及連接至移動體27b的五個可縮回臂27c。晶圓傳送機構27使晶圓W在晶舟23與第二平臺16上的載具C間傳送。
圖4與5為載具C、晶圓W用的傳送通道20及開/閉門5各自的垂直與水平橫剖面圖。圖6為傳送通道20與載具C的透視圖。下面將參考圖4至6來說明載具C。
載具C包含作為容器主體的載具主體41以及蓋體42。在載具主體41內的左側與右側處安裝了用以支撐晶圓W之後表面的周圍邊緣部的支撐部41a作為複數平臺。晶圓W用的取出開口43係形成在載具主體41的前表面上。在圖示中,參考標號44代表取出開口43的邊緣部份。銜合溝槽44a係形成在邊緣部份44之內緣表面之上部與下部的左部與右部中。
在載具主體41的上部中安裝了藉由傳送載具C用之載具傳送機構21所抓握的抓握部41b。如圖4中所示,複數個凹部45a與溝槽部45b係形成於載具主體41的下部中。凹部45a係與第一平臺14及第二平臺16的插銷15匹配。溝槽部45b與第二平臺16的鉤具16a銜合,藉此將載具主體41固定至第二平臺16。
現將詳細敘述載具C的蓋體42。可轉部46係安裝在蓋體42內的左側與右側處。沿著垂直方向延伸的線性移動部47係安裝在每個可轉部46的上側與下側處。當可轉部46轉動時,線性移動部47上下移動。線性移動部47可在其尖端自蓋體42的側表面突出的狀態與其尖端縮回蓋體42內的狀態間切換。圖6顯示了線性移動部47之尖端維持在突出的狀態。線性移動部47的尖端與載具主體41的銜合溝槽44a銜合,藉以使蓋體42與載具主體41銜合。開口48係形成在蓋體42的前表面上,後續將敘述的插銷69係經由開口48而插入至蓋體42中。
接下來將敘述開/閉門5及晶圓W的傳送通道20。密封構件51被安裝在載具傳送區域S1側之傳送通道20的邊緣部中以與載具主體41的邊緣部份44接觸。如圖5中所示,N2氣體供應管線 52係垂直地安裝在傳送通道20的一側邊緣部中。N2氣體供應管線52具有上與下氣體供應孔53。氣體供應孔53係用以在下列情況下將N2氣體供給至載具C與開/閉門5所圍繞的密閉空間中:當載具C移動至一位置(或轉移位置)處以在載具C與晶圓傳送區域S2間轉移晶圓W時,在此位置處邊緣部份44會與密封構件51接觸。水平方向延伸的排氣接口55係安裝在傳送通道20的下端部處。參考標號55a代表安裝在排氣接口55中用以限制水平方向上之不平衡排氣的多孔體。
開/閉門5形成類盒形狀,其周圍邊緣朝向載具傳送區域S1彎折。密封構件56被安裝在開/閉門5的邊緣部處。開/閉門5藉由密封構件56而與傳送通道20的邊緣部接觸。
用以移除蓋體42的移除機構6係安裝在開/閉門5面對載具傳送區域S1的表面處。移除機構6包含:相對板61;前進/後退機構62,用以移除前後方向的相對板61。相對板61包含相對表面部60,相對表面部60面對置於第二平臺16上之蓋體42的前表面。如圖6中所示,相對表面部60包含形成在例如其上與下水平中央位置處的氣體注射孔63。管線64的一端係連接至氣體注射孔63。管線64的另一端係連接至N2氣體供給機構65。N2氣體供給機構65係用來將作為吹淨氣體的N2氣體朝向管線64的下游側饋送。離子化裝置66以陣列方式置於管線64中。正如前述的離子化裝置32,離子化裝置66包含電極。N2氣體會被暴露至電極附近所產生的電場中並被離子化,然後從氣體注射孔63注射。在圖4中,參考標號"d"代表相對表面部60與蓋體42之前表面間的距離。如後將所述,若載具C靠近移除機構6且若距離d變成5 mm或更小,則會自氣體注射孔63注射N2氣體。
自每個氣體注射孔63以螺旋方向外向延伸的螺旋溝槽67係形成在相對表面部60中。例如,四個螺旋溝槽67係沿著每個氣體注射孔63的周圍方向形成。每個螺旋溝槽67向左螺旋地延伸。圖7為氣體注射孔63與螺旋溝槽67的前視圖。當載具C的蓋體42與相對表面部60彼此面對時自氣體注射孔63注射N2氣體,則 N2氣體會受到螺旋溝槽67的導引(如圖7中的箭頭所示),藉此產生繞著氣體注射孔63的旋轉氣流。氣體注射孔63的配置與數目並不限於此實例。例如,可在相對表面部60的中央處安裝單一個氣體注射孔。可以形成向右螺旋延伸的螺旋溝槽67。
參考回圖4至6,一對棒形連接部68從相對表面部60沿著相對表面部60的厚度方向延伸。插銷(閂銷s)69係安裝在連接部68的尖端處。每個連接部68可繞著其軸轉動,藉此轉動插銷69。插銷69係以可銜合的方式與蓋體42的可轉部46銜合且能夠轉動可轉部46。插銷69的形狀並不限於圖示中所示的圓柱形,因為插銷69只需要與可轉部46銜合。插銷69可具有例如多角柱形。圓柱插銷或多角柱插銷的邊緣部分可被圓角化。
在垂直式熱處理設備1中設有控制單元1A包含例如電腦。控制單元1A包含數據處理,包含CPU、程式與記憶體。指令(複數的獨立步驟)被包含在程式中,故控制單元1A可以將控制訊號發送至垂直式熱處理設備1的各個部件,以執行下面將述的各個處理步驟。控制訊號控制了下列操作步驟:傳送載具C、第二平臺16的前進或後退、移除機構6的前進或後退、傳送晶圓W、開啟或關閉蓋體42、開啟或關閉開/閉門5及將N2氣體供給至蓋體42。如此可以後述的方式傳送與處理晶圓W。程式係儲存在電腦可讀取之儲存媒介例如軟碟、光碟、硬碟、磁光碟或記憶卡中,並安裝至控制單元1A中。
接下來將說明前述實施例的操作。自過濾器單元31向下供應空氣。以離子化裝置32離子化空氣並更進一步地向下供應。在安裝有第二平臺16的第二傳送區域13中產生下降空氣流。藉著下降空氣流的優點,可從存在於第二傳送區域13中的粒子移走電。這會弱化粒子對載具C的黏附力。
以沿著潔淨室天花板移動的自動傳送機械人(未圖示)將載具C放到第一平臺14上。然後,藉由載具傳送機構21將載具C傳送至第二平臺16並以鉤具16a將載具C固定至第二平臺16。
藉由前進/後退機構17使第二平臺16朝向分隔壁2的傳送通 道20移動。當載具C移動時其同時被暴露至下降空氣流中。藉由下降空氣流可自黏附至載具C的粒子P移走電。藉此弱化粒子P對載具C的黏附力。粒子P會隨著下降空氣流一起移動,然後自載具C將其移除(見圖8)。若相對表面部60與載具C的蓋體42間的距離變得等於5 mm,降低第二平臺16的移動速度,並自氣體注射孔63朝向蓋體42注射經離子化裝置66離子化的N2氣體。自氣體注射孔63所注射的N2氣體會沿著蓋體42的前表面與移除機構6的相對表面部60之間的間隙流動,藉此自黏附至載具C的粒子移走電並弱化粒子P對載具C的黏附力。具有較弱黏附力的粒子P會被N2氣體帶離蓋體42(見圖9)。
載具C持續向前移動,然後移除機構6的插銷69會穿過蓋體42的開口48而進入蓋體42。若距離d變得等於特定大小,則停止自氣體注射孔63注射N2氣體。載具C向前移動到晶圓W會被轉移的轉移位置。載具C的邊緣部份44會與分隔壁2之傳送通道20周圍的密封構件51接觸。在載具C與開/閉門5間形成了密閉空間54。移除機構6的插銷69會與蓋體42的可轉部46銜合(見圖10)。
存在於密閉空間54中的空氣會從排氣接口55被排放掉。同時,自氣體供給孔53將N2氣體供應至密閉空間54中,藉此在密閉空間54中產生N2氣體氛圍。插銷69旋轉90度。蓋體42與載具主體41彼此脫離,蓋體42由插銷69所支撐。相對板61向後朝向開/閉門5移動到插銷69支撐蓋體42的狀態。載具主體41的晶圓W用的取出開口43開啟(見圖11)。
開/閉門5退回、下移並自傳送通道20將其移除。載具C的內部對晶圓傳送區域S2開放(見圖12)。以晶圓傳送機構27一一取出儲存在載具C中的晶圓並將其傳送至晶舟23。當自載具C取出了所有晶圓W後,經由上述操作的相反操作來關閉載具C的蓋體42並將其固定至載具主體41。之後,第二平臺16後退以將載具C自分隔壁2移開。以載具傳送機構21將載具C傳送至載具儲存部18並暫時地儲存在載具儲存部18中。另一方面,將容納晶 圓W的晶舟23載帶至熱處理爐管22中。晶圓W受到熱處理例如化學氣相沈積、退火與氧化。之後,經處理的晶圓W回到載具C。此時,當自載具C取出晶圓W時以相同的順序開啟蓋體42。
垂直式熱處理設備1包含:相對板61,安裝在開/閉門5中並用以開啟與關閉分隔壁2的傳送通道20,且其面對載具C的蓋體42的前表面。氣體注射孔63係形成在相對板61的相對表面部60中。例如藉著設定相對表面部60與蓋體42間的距離d等於5 mm可自氣體注射孔63注射N2氣體。藉由以此方式調整距離d可增加N2氣體的流速並可靠地移除後續將述之黏附至蓋體42的粒子。因此可限制粒子滲入載具傳送區域S1並經由蓋體42滲入晶圓傳送區域S2。應瞭解距離d並不限於5 mm但可以等於或小於5 mm。
由於N2氣體經由離子化裝置66離子化,因此可更可靠地移除黏附至蓋體42的粒子。(當以相對板61的厚度方向視之)以旋轉路徑移動的N2氣體流係由設置在相對表面部60中的螺旋溝槽67所形成。由於N2氣體流的形成會使得作用在粒子上的風壓變得更大。因此可增加黏附至蓋體42之粒子的移除率。由於離子化N2氣體所形成的下降空氣流被供應至載具C,故可限制粒子黏附至載具C並增加自載具C移除粒子的移除率。這使得吾人能夠更可靠地限制粒子滲入至晶圓傳送區域S2中。
可增加第二平臺16的移動速度直到第二平臺16到達自氣體注射孔63a注射N2氣體的位置,然後當載具C自前述位置更向前移動時可減少第二平臺16的移動速度。藉此蓋體42會被持續暴露至N2氣體一段充分的時間,避免粒子停留在蓋體42中。亦可減少載具C到達晶圓之轉移位置(在轉移位置處載具C形成密閉空間54)的所需時間,藉此限制產量的降低。在上述的實施例中,當自氣體注射孔63注射N2氣體時可減少第二平臺16的移動速度。可停止第二平臺16的前進動作來取代減少第二平臺16的移動速度。換言之,當第二平臺16停止向前移動時仍可持續供給N2氣體,在停止供給N2氣體後第二平臺16可向前移動。
在上述實例中,可在載具C向前移動時自氣體注射孔63注射N2氣體。或者,可在相對板61向前移動時進行N2氣體注射。例如,如圖13中所示,先將載具C移動到轉移位置。然後,使相對板61朝向載具C移動。當距離d變得等於或小於5 mm時注射N2氣體。自蓋體42移除的粒子P會經由排氣接口55排掉。在此情況下,正如同上述實例,在開始供應N2氣體前可增加相對板61的前進速度,並在開始供應N2氣體後減少相對板61的前進速度。這能夠增加產量及粒子的移除率。在此情況下,供應N2氣體時可藉著先停止相對板61的前進動作來取代減少其移動速度。
雖然已說明了欲處理的標的為半導體晶圓的各種實施例,但欲處理的標的並不限於半導體晶圓,其可以是其他材料例如但不限於玻璃基板或LCD基板。此外,開/閉門5與分隔壁2可以被構造為不只是分隔空氣氛圍與惰性氣體氛圍亦可分隔例如彼此具有不同濕度的區域。又,自氣體注射孔63所注射的吹淨氣體並不限於N2氣體,可以是空氣或其他惰性氣體如氬氣氣體。
<評估測試1>
現將說明與本發明相關的評估測試1。如圖14與15中所示,以面對彼此的方式設置兩平板81與82。N2氣體注射孔83係形成於平板82的中央處,使得自氣體供給管線84饋給的N2氣體可以平板厚度的方向供給。在圖示中,參考標號"X"代表平板81與82間的間隙。可將量測點A設定在平板81的表面上。當改變間隙X的大小及自注射孔83注射的N2氣體流量時,同時在量測點A處量測風速。在圖示中,參考標號"r"代表注射孔83之中央85與量測點A間的距離。在評估測試1中,將距離r設定為150 mm。將N2氣體的流量分別設定為10 slm(L/min)、50 slm與100 slm。
圖16顯示了上述參數的測試結果。在圖示中,垂直軸代表量測點A處的風速(m/sec)而水平軸代表間隙X的大小(mm)。在N2氣體流量為10 slm、50 slm與100 slm中的任一者的情況下,風速會隨著間隙X變大而減少。當間隙X為5 mm時風速幾近為零。 若間隙大於5 mm,風速會變得幾近為零。當被應用至一或多個前述實施例時,這會導致較低的粒子移除能量。因此應瞭解,如針對前面的一或多個實施例所述,可將蓋體42與相對表面部60間的距離維持在5 mm或更小。無論N2氣體流量為何,若間隙X為1 mm或更小,風速的增加速度可變得更大。因此在某些實施例中,若在距離d係等於或小於1 mm時自氣體注射孔63注射N2氣體是有效的。
可設計用以將空氣朝向被攜入潔淨室之物體注射空氣以移除粒子的氣體淋浴,使其具有20至30 m/sec的氣體流速。在本說明的量測範圍內,當將N2氣體的流量設定為100 slm且當間隙X幾近於0 mm時,風速可變成20 m/sec。為了獲得與氣體淋浴相同的效能,在某些實施例中可有效地將自氣體注射孔63注射的N2氣體的流量設定為100 slm或更大。
<評估測試2>
使用評估測試1中所用的相同裝置,藉著改變量測點A即距離r來量測風速。間隙X的大小被設定為1 mm。如在評估測試1中,將N2氣體的流量分別設定為10 slm、50 slm及100 slm。
圖17顯示了根據上述參數所得到的測試結果。在圖示中,垂直軸代表量測點A處的風速(m/sec)而水平軸代表距離r(mm)。如在圖示中所示,當距離r變得愈來愈小時各個流量間的風速差異會變得愈來愈大。當距離r變得愈來愈大時各個流量間的風速差異變得愈來愈小並逐漸趨近零。為了可靠地移除粒子,較佳地在相對板61中提供複數的氣體注射孔63。
在根據本發明的一蓋體開閉裝置中,氣體注射孔可被安裝在面對用以開啟與關閉間隔壁之傳送通道的開/閉門的相對表面部處。藉著將相對表面部與載具之蓋體間的距離控制在5 mm或更小,可自氣體注射孔注射吹淨氣體。如此,蓋體與相對表面部間所形成的氣流速度可變得更大,藉此增加黏附至蓋體之粒子的移除速度。因此,可限制粒子滲入至基板傳送區域的氛圍中。在另 一個根據本發明的蓋體開閉裝置中,自氣體注射孔供給經離子化裝置離子化的吹淨氣體。這能輕易移除粒子。因此,可限制粒子滲入至基板傳送區域的氛圍中。
雖然已闡述了不同的實施例,但係以例示性的方式呈現此些實施例,其旨不在限制本發明的範疇。的確,本文中所述的新穎裝置可以各種其他的形式或各種實施例態樣的各式組合來加以體現;又,在不脫離本發明之精神的情況下可針對本文中所述的實施例進行減省、取代與變化。隨附的申請專利範圍及其等效物意在涵蓋落在本發明範疇與精神內的此類形式或修改。
C‧‧‧載具
P‧‧‧粒子
S1‧‧‧載具傳送區域
S2‧‧‧晶圓傳送區域
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧垂直式熱處理設備
1A‧‧‧控制單元
2‧‧‧分隔壁
5‧‧‧開/閉門
6‧‧‧移除機構
11‧‧‧外罩
12‧‧‧第一傳送區域
13‧‧‧第二傳送區域
14‧‧‧第一平臺
15‧‧‧插銷
16‧‧‧第二平臺
16a‧‧‧鉤具
17‧‧‧前進/後退機構
18‧‧‧載具儲存部
20‧‧‧傳送通道
21‧‧‧載具傳送機構
21a‧‧‧導部
21b‧‧‧移動部
21c‧‧‧鉸接臂
22‧‧‧垂直式熱處理爐管
23‧‧‧晶舟
24‧‧‧絕熱部
25‧‧‧套件
26‧‧‧舉升機構
27‧‧‧晶圓傳送機構
27a‧‧‧引導機構
27b‧‧‧移動體
27c‧‧‧可縮回臂
31‧‧‧過濾器單元
32‧‧‧離子化裝置
34‧‧‧棒形電極
35‧‧‧電源
41‧‧‧載具主體
41a‧‧‧支撐部
41b‧‧‧抓握部
42‧‧‧蓋體
43‧‧‧取出開口
44‧‧‧邊緣部份
44a‧‧‧銜合溝槽
45a‧‧‧凹部
45b‧‧‧溝槽部
46‧‧‧可轉部
47‧‧‧線性移動部
48‧‧‧開口
50‧‧‧驅動機構
51‧‧‧密封構件
52‧‧‧N2氣體供應管線
53‧‧‧氣體供應孔
55‧‧‧排氣接口
55a‧‧‧多孔體
56‧‧‧密封構件
60‧‧‧相對表面部
61‧‧‧相對板
62‧‧‧前進/後退機構
63‧‧‧氣體注射孔
64‧‧‧管線
65‧‧‧N2氣體供給機構
66‧‧‧離子化裝置
67‧‧‧螺旋溝槽
68‧‧‧棒形連接部
69‧‧‧插銷
81、82‧‧‧平板
83‧‧‧N2氣體注射孔
84‧‧‧氣體供給管線
85‧‧‧中央
被包含於說明書並構成說明書之一部分的附圖、上述的大致敘述以及上面不同實施例的詳細敘述,共同說明了本發明的不同實施例亦解釋了本發明的原理。
圖1為使用本發明之蓋體開閉裝置之垂直式熱處理設備的垂直側向橫剖面圖。
圖2 為垂直式熱處理設備的平面圖。
圖3 為安裝在垂直式熱處理設備處的離子化裝置的上視圖。
圖4為安裝在垂直式熱處理設備中之載具與開/閉門的垂直側向橫剖面圖。
圖5 為載具與開/閉門的水平上部橫剖面圖。
圖6 為安裝了開/閉門之傳送通道以及載具的透視圖。
圖7 為安裝在開/閉門處之氣體注射孔的平面圖。
圖8 為說明移除蓋體之步驟的處理圖。
圖9 為說明移除蓋體之另一步驟的處理圖。
圖10 為說明移除蓋體之更另一步驟的處理圖。
圖11 為說明移除蓋體之更另一步驟的處理圖。
圖12 為說明移除蓋體之更另一步驟的處理圖。
圖13 為說明移除另一蓋體之步驟的例示圖。
圖14 之透視圖顯示了評估測試用的測試裝置。
圖15 為測試裝置之水平上部橫剖面圖。
圖16 說明了評估測試的結果。
圖17 亦說明了評估測試的結果。
C‧‧‧載具
S1‧‧‧載具傳送區域
S2‧‧‧晶圓傳送區域
1‧‧‧垂直式熱處理設備
1A‧‧‧控制單元
2‧‧‧分隔壁
5‧‧‧開/閉門
6‧‧‧移除機構
11‧‧‧外罩
12‧‧‧第一傳送區域
13‧‧‧第二傳送區域
14‧‧‧第一平臺
15‧‧‧插銷
16‧‧‧第二平臺
17‧‧‧前進/後退機構
18‧‧‧載具儲存部
20‧‧‧傳送通道
21‧‧‧載具傳送機構
21a‧‧‧導部
21b‧‧‧移動部
21c‧‧‧鉸接臂
22‧‧‧垂直式熱處理爐管
23‧‧‧晶舟
24‧‧‧絕熱部
25‧‧‧套件
26‧‧‧舉升機構
27‧‧‧晶圓傳送機構
27b‧‧‧移動體
27c‧‧‧可縮回臂
31‧‧‧過濾器單元
32‧‧‧離子化裝置
41‧‧‧載具主體
50‧‧‧驅動機構
69‧‧‧插銷

Claims (7)

  1. 一種半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,其包含:分隔壁,用以分隔載具傳送區域與基板傳送區域,該分隔壁具有傳送通道,該傳送通道具有邊緣部;載具,包含載具主體與以可移除的方式與該載具主體銜合的載具蓋體,該載具主體具有包含邊緣部份的基板取出開口,該載具蓋體在其前表面上具有一開口,該載具主體之該基板取出開口的該邊緣部份係用以與該傳送通道的該邊緣部接觸;開/閉門,用以開啟與關閉該傳送通道,該開/閉門包含面對該載具的相對表面部及設在該相對表面部中的蓋體移除機構,其中該蓋體移除機構係用以進入該載具蓋體以解除該載具蓋體與該載具主體間的銜合並支撐該載具蓋體;平臺,用以固定該載具於其上而使該載具蓋體的前表面朝向該傳送通道;氣體注射孔,設在該相對表面部中並用以供應用以移除黏附至該載具蓋體之粒子的吹淨氣體;前進/後退機構,用以使置於該平臺上的該載具朝向該相對表面部移動並自該相對表面部離開;及控制單元,用以輸出控制訊號俾以在該載具係位於有效的氣體供給位置時,基於該控制訊號自該氣體注射孔供應吹淨氣體至該載具蓋體,在此有效的氣體供給位置處該相對表面部與分隔於該相對表面部之該載具蓋體間的距離係等於或小於5mm,然後其中當該相對表面部之該蓋體移除機構與該載具蓋體銜合時,自該載具移除該載具蓋體。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,其中該控制單元係用以輸出控制訊號俾使該載具以第一速度向前移動至該有效的氣體供給位置並使該載具在該有效的氣體供給位置處停止或以低於該第一速度的第二速度更越過該有效的氣體供給位置而朝向該相對表面部移動並同時持續供應該吹淨氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,其中該前進/後退機構為用以使該平臺朝向及遠離該分隔壁之該傳送通道移動的機構。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,其中該相對表面部具有自該氣體注射孔向外延伸的螺旋溝槽。
  5. 如申請專利範圍第1項之半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,更包含:第一離子化裝置,用以離子化自該氣體注射孔所注射的該吹淨氣體。
  6. 一種半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,包含分隔壁,用以分隔載具傳送區域與基板傳送區域,該分隔壁具有傳送通道,該傳送通道具有邊緣部;載具,包含載具主體與以可移除的方式與該載具主體銜合的載具蓋體,該載具主體具有包含邊緣部份的基板取出開口,該載具蓋體在其前表面上具有一開口,該載具主體之該基板取出開口的該邊緣部份係用以與該傳送通道的該邊緣部接觸;開/閉門,用以開啟與關閉該傳送通道,該開/閉門包含面對該載具的相對表面部及設在該相對表面部中的蓋體移除機構,其中該蓋體移除機構係用以進入該載具蓋體以解除該載具蓋體與該載具主體間的銜合並支撐該載具蓋體;平臺,用以固定該載具於其上而使該載具蓋體的前表面朝向該傳送通道;氣體注射孔,設在該相對表面部中,並用以在該載具係位於有效的氣體供給位置時供應用以移除黏附至該載具蓋體之粒子的吹淨氣體,在此有效的氣體供給位置處該相對表面部與分隔於該相對表面部之該載具蓋體間的距離係等於或小於5mm; 前進/後退機構,用以使置於該平臺上的該載具朝向該相對表面部移動並自該相對表面部離開;及第一離子化裝置,用以離子化自該氣體注射孔所注射的該吹淨氣體。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之半導體製造設備用的蓋體開閉裝置,更包含:過濾器單元,安裝於該平臺上方且具有過濾器,該過濾器單元係藉由朝向下方向供應該過濾器所純化的空氣而形成下降氣流;及第二離子化裝置,用以離子化自該過濾器單元所供應的空氣。
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