CN110335838A - 传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法 - Google Patents

传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法。该传输装置包括输送气路，所述输送气路的出气端设置在所述传输腔室内机械手的外表面上，或者位于所述机械手的附近，用以通过输出保护气体，而在所述机械手周围形成气体保护层。采用本发明可以对传输腔室内的机械手起到了有效的防腐蚀效果，使得一些关键零部件可以从损耗件变成长期使用零件，不需要定期更换，降低了机台的维护成本。且增设输送气路，基本不会影响机台的正常使用，对现有机台的改造比较方便，成本较低。

Description

传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，具体地，涉及一种传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法。
背景技术
在集成电路的制造过程中，晶圆需要经过多个工艺过程，需要在不同的腔室内进行流转，其中，传输腔室主要用于将晶圆传输到工艺腔室以进行工艺反应，工艺后再将晶圆传输到其它工艺腔室或装载腔中。当将晶圆从一个腔室转移到相连通的另一腔室时，前一腔室中的生成物或者残留在晶圆表面、参与工艺反应的气体会随着机械手扩散到晶圆被转移到的腔室中。尤其是手动取放晶圆时，每次在取片的时候都需要打开腔室盖体，这样空气中的水汽就会随着取片的过程进入到晶圆被转移到的腔室内，若腔室中存在氯气或者溴化氢等酸性工艺气体，这些工艺气体被带到晶圆被转移到的腔室中后，与空气中的水汽反应的生成物会腐蚀晶圆被转移到的腔室内的一些零部件，如机械手的导轨、丝杠等。
现有技术中，为了增强传输腔室内零部件的防腐蚀性，通常会在零部件表面镀防腐蚀涂层，由于这些零部件在选材时要兼顾硬度及易加工性能等因素，在防腐蚀涂层这一部分通常会选择镀金属涂层。
但是，对于集成电路行业，多余的金属可能会对整个工艺链造成金属污染，从而影响产品质量。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法。
为实现本发明的目的而提供一种传输装置，包括机械手和输送气路；
所述机械手用于传输晶圆；
所述输送气路的出气端设置在所述机械手的外表面上，或者位于所述机械手的附近，用以通过输出保护气体，以在所述机械手周围形成气体保护层。
可选地，所述机械手为机械手；
所述输送气路包括多个出气孔和主路，其中，多个所述出气孔的出气端分布在所述机械手的至少一侧的外表面上；所述主路与各个所述出气孔的进气端连接，所述主路的进气端与气源连接。
可选地，所述机械手包括机械手臂和位于其下方，用于驱动所述机械手臂移动的驱动装置，其中，多个所述出气孔分别分布在所述机械手臂和所述驱动装置彼此相对的两个表面上。
可选地，所述主路包括第一气路和第二气路，其中，所述第一气路为设置在所述驱动装置的内部的第一气体通道，所述第一气体通道与分布在所述驱动装置中的各个所述出气孔连通，所述第一气体通道的进气端与所述气源连接；
所述第二气路包括位于所述机械手臂外部的柔性管路和设置在所述机械手臂中的第二气体通道，所述第二气体通道与分布在所述机械手臂中的各个所述出气孔连通；所述柔性管路的两端分别与所述第一气体通道和所述第二气体通道连通。
可选地，所述输送气路位于所述机械手的至少一侧的多根进气管，用于朝向所述机械手输出所述保护气体。
可选地，所述输送气路还包括主路气管，所述主路气管与各根所述进气管连接，且所述主路气管的进气端与气源连接。
可选地，所述保护气体包括惰性气体或者氮气。
为实现本发明的目的而提供一种传输腔室，包括上述的传输装置。
可选地，还包括检测单元、控制单元和设置在所述输送气路上的通断开关，其中，
所述检测单元用于检测所述传输腔室开腔或合腔，并在开腔或合腔时向所述控制单元发送反馈信号；
所述控制单元用在接收到关于开腔或合腔的所述反馈信号时，打开或关闭所述通断开关。
为实现本发明的目的而提供一种防止机械手腐蚀的方法，所述机械手为设置在上述的传输腔室中的机械手，所述方法包括：
当打开所述传输腔室时，从所述输送气路通入所述保护气体，以在所述
机械手周围形成气体保护层。
可选地，还包括：
当关闭所述传输腔室时，停止通入所述保护气体。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的传输装置，通过设置输送保护气体的输送气路，可以将保护气体输送至传输腔室内，通入的保护气体的流动吹散了传输腔室内大气中的水汽，并在机械手的周围形成气体保护层，从而有效的隔离了腐蚀性气体与传输腔室内机械手的接触，对传输腔室内的机械手起到了有效的防腐蚀效果，使得一些关键零部件可以从损耗件变成长期使用零件，不需要定期更换，降低了机台的维护成本。且增设输送气路，基本不会影响机台的正常使用，对现有机台的改造比较方便，成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种传输装置的主视图结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种机械臂的主视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种驱动装置的主视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种传输装置的内部主视结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种传输装置的视结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的传输装置、传输腔室及防止机械手腐蚀的方法进行详细描述。
本实施例提供一种传输装置，该传输装置包括机械手和输送气路，机械手用于传输晶圆，输送气路的出气端设置在机械手的外表面上，或者位于机械手的附近，用以通过输出保护气体，而在机械手周围形成气体保护层。其中，机械手可以是传输腔室内的一个部件也可以是多个部件，可根据传输腔室的设备情况进行具体设定，本实施例对此不做具体限定。
本实施例提供的传输装置，通过设置输送保护气体的输送气路，可以将保护气体输送至传输腔室内，通入的保护气体的流动吹散了传输腔室内大气中的水汽，并在机械手的周围形成气体保护层，从而有效的隔离了腐蚀性气体与传输腔室内机械手的接触，对传输腔室内的机械手起到了有效的防腐蚀效果，使得机械手的一些关键零部件可以从损耗件变成长期使用零件，不需要定期更换，降低了机台的维护成本。且增设输送气路，基本不会影响机台的正常使用，对现有机台的改造比较方便，成本较低。
在一具体实施方式中，如图1-图3，输送气路包括多个出气孔101和主路，其中，多个出气孔101的出气端分布在机械手1的至少一侧的外表面上；主路与各个出气孔101的进气端连接，主路的进气端延伸至传输腔室的外部，且与气源连接。这里及下文的气源可以是机台上原有配置的，也可以是单独从外界接入的，本实施例对比不做具体限定。机械手1是传输腔室的主要运行部件，与腔室内的空气接触较多，腐蚀后将严重影响工作效率，将出气孔101的出气端分布在机械手1的外表面上，出气端喷出的保护气体可以在机械手1的外表面迅速形成气体保护膜，不仅增强了对机械手1的保护作用，还无需为了确保在机械手的外表面能够形成保护膜而使传输腔室的各个位置都通入保护气体，节省了大量的保护气体，缩短了保护气体通入时间。具体地，主路的出气端可设置在机械手1的内部，且可以从机械手1的一端表面向内部逐渐延伸，直至与起始端相对的对侧端部，多个出气孔101的出气端可以分布在机械手1的另一侧的外表面上。
更具体地，机械手1可以包括机械手臂11和位于其下方，用于驱动机械手臂11移动的驱动装置12，其中，多个出气孔101分别分布在机械手臂11和驱动装置12彼此相对的两个表面上。在本实施例中，机械手臂11可通过一些位于机械手臂11和驱动装置12之间的运动部件与驱动装置12连接，所以，多个出气孔101分别分布在机械手臂11和驱动装置12彼此相对的两个表面上，不仅可以实现对机械手臂11和驱动装置12的保护气体输送，还能将保护气体输送至机械手臂11和驱动装置12之间的运动部件的外表面，从而实现了对整个机械手1的气体保护。
进一步地，如图1-图3所示，主路包括第一气路和第二气路，其中，第一气路为设置在驱动装置12的内部的第一气体通道111，第一气体通道111与分布在驱动装置12中的各个出气孔101连通，第一气体通道111的进气端延伸至传输腔室的外部，且与气源连接；第二气路包括位于机械手臂11外部的柔性管路和设置在机械手臂11中的第二气体通道121，第二气体通道121与分布在机械手臂11中的各个出气孔101连通；柔性管路的两端分别与第一气体通道111和第二气体通道121连通。如此，通过第一气路和第二气路分别将保护气体通入驱动装置12和机械手臂11，再通过出气孔101分别将保护气体输送至驱动装置12和机械手臂11，既实现了对驱动装置12和机械手臂11输送保护气体的作用，又节省了传输腔室内的操作空间，防止多余的管路对机械手1的操作造成阻碍。需要说明的是，除了通过柔性软管13将保护气体从驱动装置12接入机械手臂11之外，也可以直接将外界的保护气体通过第二气体通道121通入机械手臂11，即本实施例对将保护气体接入机械手臂11的方式不做具体限定。其中，柔性软管13也可以更换为其它可传输气体的密封管道，本实施例对此也不做具体限定。
在另一具体实施方式中，如图4和图5所示，输送气路可以包括设置在传输腔室内，且位于机械手1的至少一侧的多根进气管2，用于朝向机械手1输出保护气体。即输送气路可以是单独安装在机械手1外侧的多根进气管2，通过朝向机械手1输出保护气体的方式直接将保护气体输送至机械手1的外表面，加工较为简单、方便，利于操作，且制造成本较低。
进一步地，输送气路还可以包括主路气管，主路气管与各根进气管2连接，且主路气管的进气端延伸至传输腔室的外部，且与气源连接。如此，可以先通过一直径较大的主路气管将保护气体引入传输腔室内，再通过多根进气管2将保护气体分散输送至传输腔室的各处，可以适当减少进气管2的布置，使所有输送气体的管路结构更加简洁，容易布置。
优选地，保护气体可以包括惰性气体或者氮气。氮气在刻蚀设备中，作为厂务端的通用气体，是每个刻蚀设备用户必备的气体，取用较为方便，成本较低；而惰性气体更加稳定，不容易与传输腔室内的其它产生化学反应，通常不会引入新的杂质，更加安全可靠。
作为另一个技术方案，基于上述传输装置相同的发明构思，本实施例还提供一种传输腔室，该传输腔室包括上述的传输装置。该传输腔室应用传输装置的工作原理及方法与上述传输装置一致，也能够实现上述传输装置能够实现的有益效果，在此不再赘述。
在一具体实施方式中，该传输腔室还可以包括检测单元、控制单元和设置在输送气路上的通断开关，其中，检测单元用于检测传输腔室开腔或合腔，并在开腔或合腔时向控制单元发送反馈信号；控制单元用在接收到关于开腔或合腔的反馈信号时，打开或关闭通断开关。如此，当检测装置检测到传输腔室开腔时，向控制单元发送开腔反馈信号，控制单元接收到该开腔反馈信号后可以打开输送气路上的通断开关，向传输腔室内通入保护气体。当检测装置检测到传输腔室闭腔时，向控制单元发送闭腔反馈信号，控制单元接收到该闭腔反馈信号后可以关闭输送气路上的通电开关，停止保护气体的通入，可以有效减少保护气体的浪费。
作为另一个技术方案，基于上述实施例相同的发明构思，本发明实施例还提供一种防止机械手腐蚀的方法，该机械手为设置在上述传输腔室中的机械手，该方法包括以下步骤：
当打开传输腔室时，从输送气路通入保护气体，以在机械手周围形成气体保护层。
具体地，该防止机械手腐蚀的方法还包括：当关闭传输腔室时，停止通入保护气体。
本实施例提供的防止机械手腐蚀的方法，通过输送保护气体的输送气路，可以将保护气体输送至传输腔室内，通入的保护气体的流动吹散了传输腔室内大气中的水汽，并在机械手的周围形成气体保护层，从而有效的隔离了腐蚀性气体与传输腔室内机械手的接触，对传输腔室内的机械手起到了有效的防腐蚀效果，使得一些关键零部件可以从损耗件变成长期使用零件，不需要定期更换，降低了机台的维护成本。且增设输送气路，基本不会影响机台的正常使用，对现有机台的改造比较方便，成本较低。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种传输装置，其特征在于，包括机械手和输送气路；
所述机械手用于传输晶圆；
所述输送气路的出气端设置在所述机械手的外表面上，或者位于所述机械手的附近，用以通过输出保护气体，以在所述机械手周围形成气体保护层。
2.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述输送气路包括多个出气孔和主路，其中，多个所述出气孔的出气端分布在所述机械手的至少一侧的外表面上；所述主路与各个所述出气孔的进气端连接，所述主路的进气端与气源连接。
3.根据权利要求2所述的传输装置，其特征在于，所述机械手包括机械手臂和位于其下方，用于驱动所述机械手臂移动的驱动装置，其中，多个所述出气孔分别分布在所述机械手臂和所述驱动装置彼此相对的两个表面上。
4.根据权利要求3所述的传输装置，其特征在于，所述主路包括第一气路和第二气路，其中，所述第一气路为设置在所述驱动装置的内部的第一气体通道，所述第一气体通道与分布在所述驱动装置中的各个所述出气孔连通，所述第一气体通道的进气端与所述气源连接；
所述第二气路包括位于所述机械手臂外部的柔性管路和设置在所述机械手臂中的第二气体通道，所述第二气体通道与分布在所述机械手臂中的各个所述出气孔连通；所述柔性管路的两端分别与所述第一气体通道和所述第二气体通道连通。
5.根据权利要求1所述的传输装置，其特征在于，所述输送气路位于所述机械手的至少一侧的多根进气管，用于朝向所述机械手输出所述保护气体。
6.根据权利要求5所述的传输装置，其特征在于，所述输送气路还包括主路气管，所述主路气管与各根所述进气管连接，且所述主路气管的进气端与气源连接。
7.根据权利要求1所述的传输腔室，其特征在于，所述保护气体包括惰性气体或者氮气。
8.一种传输腔室，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的传输装置。
9.根据权利要求8所述的传输腔室，其特征在于，还包括检测单元、控制单元和设置在所述输送气路上的通断开关，其中，
所述检测单元用于检测所述传输腔室开腔或合腔，并在开腔或合腔时向所述控制单元发送反馈信号；
所述控制单元用在接收到关于开腔或合腔的所述反馈信号时，打开或关闭所述通断开关。
10.一种防止机械手腐蚀的方法，其特征在于，所述机械手为设置在权利要求8或9所述的传输腔室中的机械手，所述方法包括：
当打开所述传输腔室时，从所述输送气路通入所述保护气体，以在所述机械手周围形成气体保护层。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
当关闭所述传输腔室时，停止通入所述保护气体。
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