CN115188689A - 用于调节气体流的处理装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于调节气体流的处理装置和方法。一种方法包括平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨壁中限定的开口创建空气幕。该方法包括移动接口门以露出开口,其中,空气幕阻止接口模块内的第二气体通过开口。该方法包括通过开口转移半导体晶圆,并且移动接口门以覆盖开口。该方法包括在移动接口门以覆盖开口之后,中止第一气体的气体流。
Description
技术领域
本公开涉及用于调节气体流的处理装置和方法。
背景技术
通常,材料处理(例如,半导体制造期间的晶圆处理)利用一个或多个室。例如,存储室存储晶圆,转移室在室之间传输晶圆,并且处理室是在其中处理晶圆的室。在半导体制造期间,晶圆常常在不同的处理室中经历多种制造工艺。
发明内容
根据本公开的一方面,提供了一种用于调节气体流的方法,包括:平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨所述壁中限定的开口创建空气幕;移动接口门以露出所述开口,其中,所述空气幕阻止所述接口模块内的第二气体通过所述开口;通过所述开口转移半导体晶圆;移动所述接口门以覆盖所述开口;以及在移动所述接口门以覆盖所述开口之后,中止所述第一气体的气体流。
根据本公开的一方面,提供了一种用于调节气体流的方法,包括:将气体流供应到设置在用于转移半导体晶圆的接口模块的转移室内的壳体中;使所述气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定多个第一孔径;以及在使所述气体流通过所述第一层之后,使所述气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建流出所述壳体的层流空气幕。
根据本公开的一方面,提供了一种用于调节气体流的设备,包括:存储器,包括处理器可执行指令;和一个或多个处理器,可操作地耦合到所述存储器,在执行所述处理器可执行指令时执行以下操作,包括:从与接口模块相邻的加载端口检测前开门统一吊舱(FOUP)对接到所述加载端口;控制气体供应源发起气体流,其中,所述气体流跨所述接口模块中限定的开口创建层流空气幕;在控制所述气体供应源发起所述气体流之后,控制与所述FOUP相邻的所述接口模块的接口门,以露出所述开口;控制操作机器通过所述开口在所述FOUP和所述接口模块之间转移半导体晶圆;控制所述接口门以覆盖所述开口;以及在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述气体供应源以中止所述气体流。
附图说明
当与附图一起阅读时,通过以下详细描述可以最好地理解本公开的各个方面。要注意的是,根据行业标准惯例,各种特征并未按比例绘制。事实上,为了便于讨论,可以任意增加或减少各种特征的尺寸。
图1A是根据一些实施例的处理装置的侧视图,并且图1B是根据一些实施例的处理装置的前视图。
图2是根据一些实施例的处理装置的透视图。
图3A是根据一些实施例的处理装置的透视图,并且图3B是根据一些实施例的处理装置的示意性前视图。
图4是根据一些实施例的处理装置的示意性前视图。
图5A-图5D是根据一些实施例的处理装置的示意图。
图6是根据一些实施例的处理装置的详细示意图。
图7A-图7G是根据一些实施例的处理装置的示意图。
图8是根据一些实施例的处理装置的透视图。
图9是根据一些实施例的处理装置的透视图。
图10是根据一些实施例的器件的示例组件的图示。
图11示出了根据一些实施例的示例方法。
图12示出了根据一些实施例的示例方法。
图13示出了根据一些实施例的示例方法。
具体实施方式
下面的公开内容提供了用于实现所提供的主题的不同特征的若干不同的实施例或示例。以下描述了组件和布置的特定示例以简化本公开。当然,这些只是示例,并不旨在进行限制。例如,在下面的描述中在第二特征之上或上方形成第一特征可以包括其中第一特征和第二特征以直接接触方式形成的实施例,还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征,使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。此外,本公开可以在各个示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的,并且其本身并不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
此外,本文中可以使用空间相关术语(例如,“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等),以易于描述图中所示的一个要素或特征相对于另外(一个或多个)要素或(一个或多个)特征的关系。这些空间相关术语旨在涵盖器件在使用或工作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。设备可能以其他方式定向(旋转90度或处于其他朝向),并且本文中所用的空间相关描述符同样可被相应地解释。此外,本文中可以使用诸如“连接到”、“与……相邻”、“耦合到”等关系术语来描述直接关系和间接关系两者。“直接”连接、相邻或耦合可以指的是不存在中间组件、器件或结构的关系。“间接”连接、相邻或耦合可以指的是存在中间组件、器件或结构的关系。
在半导体器件的制造期间,半导体晶圆在不同的处理室中经受不同的工艺(例如,湿法蚀刻、干法蚀刻、灰化、剥离、金属电镀和/或化学机械抛光)。在不同工艺之间的间隔期间,晶圆通常被分批传送并临时存储在晶圆存储器件(也称为载体)中。每个批次的晶圆可以竖直堆叠在晶圆存储器件中,并由在晶圆存储器件内具有多个单独的晶圆架或晶圆槽的支撑架支撑。这些晶圆存储器件通常被称为前开门统一吊舱(front-opening unifiedpod,FOUP),可以提供湿度和污染物受控的环境,以保持晶圆和/或晶圆中和/或晶圆上的制造层的完整性。这些晶圆存储器件通常保持超清洁的环境。
来自其他处理模块(例如接口模块)的湿气可能在模块之间的晶圆对接和加载期间进入晶圆存储器件。接口模块(例如设施接口或设备前端模块(EFEM))可能具有与晶圆存储器件不同的湿气或污染物水平。湿气可进入晶圆存储器件并与晶圆上的残余材料(例如来自不同晶圆工艺的残余材料)起反应,并且在晶圆上的制造层中形成缺陷,这些缺陷可导致有缺陷的半导体器件,并因此导致生产良率损失。例如,晶圆可经受使用四氟甲烷(CF4)作为蚀刻剂的蚀刻工艺,并且可具有方氟硅铵石((NH4)2SiF6)作为残余材料。方氟硅铵石可以与水蒸气形式的湿气起反应以产生氨(NH3)和氢氟酸(HF),这可从晶圆中去除部分制造层材料,并在制造层中形成缺陷。在另一个示例中,湿气和/或氧气可导致存储在晶圆存储器件内的晶圆上的铜的氧化或损失。
晶圆可经受附加工艺和/或技术以减小尺寸、增加良率等。例如,晶圆可在制造操作之间经受水洗,这可在晶圆上或晶圆周围的环境中提供残余湿气。水蒸气形式的残余湿气可被转移到接口模块的环境中,并且随后可进入所连接的晶圆存储器件。对应于处于不同处理阶段的晶圆的多个晶圆存储器件可以连接到接口模块并提供用于湿气转移的源。
除湿气外,来自接口模块的以微粒和/或化学气体形式的污染物也可进入晶圆存储器件,并且还可能导致有缺陷的晶圆,从而导致有缺陷的半导体器件。这些污染物(可来自从制造层材料排出的化学物)可粘附到接口模块的内表面,并且随后在后续工艺操作中由于晶圆被移除并返回晶圆存储器件而被转移回晶圆。
本公开提供了被配置为抑制和/或减少接口模块中存在的湿气和/或污染物进入晶圆存储器件或其他连接模块的示例处理装置和方法。在一些实施例中,用于晶圆的示例处理装置包括位于壁中限定的开口上方的流调节单元。流调节单元可以包括一个或多个气体喷嘴和在气体喷嘴下方第一距离处的第一层。第一层可以限定具有第一孔径尺寸的第一孔径。第二层可以设置在一个或多个气体喷嘴下方的第二距离处,并限定具有大于第一孔径尺寸的第二孔径尺寸的第二孔径。一个或多个气体喷嘴可以向第一层提供气体流,并且第一层可以分散引导至第二层的气体流。然后,第二层可以沿平行于壁的方向引导气体流跨过壁中限定的开口。
本文公开的示例处理装置和方法抑制和/或减少接口模块中存在的湿气和/或污染物进入一个或多个连接的晶圆存储器件,并且还提供空气屏障以保持接口模块和一个或多个晶圆存储器件之间的环境分离。结果,这些示例处理装置和方法通过改进晶圆存储器件的环境提高了经处理晶圆的吞吐量,并且由于减少了有缺陷的晶圆提高了生产良率。在一些实施例中,跨转移室的壁中限定的开口设置竖直空气幕,以保持环境的分离。
图1A是根据一些实施例的处理装置100的示意图。图1B是根据一些实施例的沿着图1A的线B-B截取的处理装置100的示意图。在一些实施例中,处理装置100包括用于处理晶圆106的模块(例如接口模块104)内的流调节单元102。在一些实施例中,处理装置100包括一个或多个处理设备和/或模块,例如晶圆存储器件108、加载端口110、加载锁定模块112和处理模块114。处理设备和/或模块的数量可以根据与半导体晶圆处理相关联的不同制造程序而变化。在一些实施例中,可以在大空间洁净室中提供处理装置100,该洁净室提供比周围环境具有更低微粒浓度和更低相对湿度的洁净室环境。
根据一些实施例,处理装置100被配置为执行涉及一个或多个晶圆(例如晶圆106或多个晶圆107)的处理的制造程序。在一些实施例中,接口模块104包括操作机器109,例如机械臂、基于轨道的延伸构件或其他机械设备。操作机器109被配置为在晶圆存储器件108和用于处理的接口模块之间传送晶圆106。由处理装置100处理的晶圆106可以包括多个层,例如半导体层、导体层和/或绝缘体层。在一些实施例中,晶圆106可以包括一个或多个半导体层、导体层和/或绝缘体层。半导体层可以包括:具有晶体、多晶、非晶和/或其他合适结构的基本半导体,例如硅或锗;化合物半导体,包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟;合金半导体,包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP;任何其他合适的材料;和/或它们的组合。在一些实施例中,半导体的组合可以采取混合物或梯度的形式,例如Si和Ge的比率在不同位置上变化的衬底。在一些实施例中,晶圆106可以包括分层半导体。示例包括:绝缘体上半导体层的分层,例如用于产生绝缘体上硅(“SOI”)衬底、蓝宝石上硅衬底、绝缘体上硅锗衬底;或玻璃上半导体的分层,以产生薄膜晶体管(“TFT”)。晶圆106可以在形成完整的管芯之前经历许多处理操作,例如光刻、蚀刻和/或掺杂。
在一些实施例中,处理装置100包括处理模块114,处理模块114可以是多个处理模块中的一个,处理模块可以被配置为在晶圆106上执行任何制造程序。晶圆制造程序包括:沉积,例如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、电化学沉积(ECD)、分子束外延(MBE)、原子层沉积(ALD)和/或其他沉积工艺;蚀刻(例如,湿法蚀刻、干法蚀刻、等离子体蚀刻、反应离子蚀刻(RIE)、原子层蚀刻(ALE)、缓冲氧化物蚀刻、离子束研磨等);光刻曝光(例如,光刻);离子注入(例如,在材料区域中嵌入掺杂剂);表面钝化;热处理(例如,快速热退火、炉内退火、热氧化等);清洁,例如湿法清洁处理(例如,用诸如丙酮、三氯乙烯、超纯水等溶剂清洁)、冲洗和/或等离子体灰化;化学机械抛光或化学机械平坦化(CMP);测试;晶圆处理中涉及的任何程序;和/或程序的任何组合。根据一个示例,处理模块114被示为示例CVD模块,该示例CVD模块通过室门116从加载锁定模块112接收晶圆106,以用于在台118上进行放置和处理。源反应材料和载气120可以从辅助处理室122接收,以用于处理晶圆106。
加载锁定模块112被布置在处理模块114和接口模块104之间。加载锁定模块112被配置为通过与接口模块104分离来保持处理模块114内的环境。在一些实施例中,加载锁定模块112通过接口模块104的接口门115或处理模块114的室门116接收晶圆106。当将晶圆106***加载锁定模块112时,加载锁定模块112被密封。加载锁定模块112被配置为根据与晶圆106相关联的处理操作来创建与处理模块114和/或接口模块104可兼容的加载锁定环境。加载锁定环境可以通过改变加载锁定模块112内的气体含量来控制,例如通过添加气体、排气、创建真空和/或用于调节加载锁定环境的其他程序。加载锁定模块112可以包括一个或多个泵(未示出),以用于从加载锁定模块112的内室中排出气体,例如腐蚀性气体。加载锁定模块112的一个或多个泵可以是离心泵、风冷泵(ACP)、罗茨真空泵(roots vacuumpump,RUVAC)或其他类型的泵,以消除腐蚀性气体、供应惰性气体和/或在加载锁定环境中创建真空。当在加载锁定模块112内实现了合适的环境时,晶圆106可以被转移到接口模块104或处理模块114。在一些实施例中,可以在加载锁定模块112和接口模块104之间提供另一处理模块,例如集群工具模块,或一个或多个其他工具、工具组件、工具接口、相邻工具或邻近工具。
在一些实施例中,处理装置100包括与接口模块104相邻的加载端口110。加载端口110被配置为接收晶圆存储器件108。在一些实施例中,高架起重机运输(overhead hoisttransport,OHT)(未示出)将晶圆存储器件108从另一个模块(例如储物器(未示出))传送到加载端口110。在一些实施例中,加载端口110可以连接到远程加载锁定(RLL)模块(未示出)以接收一个或多个晶圆。例如,机械器件可用于从加载端口110和远程加载锁定(RLL)模块之间转移晶圆。在一些实施例中,加载端口110向晶圆存储器件108提供超清洁环境。可以通过改变晶圆存储器件108内的气体含量来控制超清洁环境,例如通过添加气体、排气、创建真空和/或用于调节和/或维持超清洁环境的其他程序。在一个示例中,可以执行从晶圆存储器件108内排气,例如以创建真空条件、接近真空条件(例如,小于10-4托)或相对真空条件(例如,小于10-2托)。在一个示例中,可以在向晶圆存储器件108添加气体之前、之后和/或期间执行排气。在一个示例中,添加的气体可以是N2、Ar、清洁干燥空气(CDA)、另一种类型的惰性气体或另一种类型的添加气体。在一个示例中,CDA可以具有:H2O<十亿分之一(ppb);H2O、CO2<1000毫克(mg)溶液中有1mg溶质(ppt),其中酸、有机物和其他化合物<1ppt,并且碱<5ppt;H2O、CO、CO2、非甲烷碳氢化合物(NMHC)<1ppb;或其他纯度水平。
在一些实施例中,晶圆存储器件108被布置在加载端口110的顶部,并且与接口模块104相邻。例如,晶圆存储器件108可以被锁定在加载端口110的顶表面上。在一些实施例中,晶圆存储器件108被配置为标准机械接口(SMIF)或FOUP以保持多个晶圆107。晶圆存储器件包括存储器件门124,该存储器件门124打开以将多个晶圆107中的晶圆转移到接口模块104。多个晶圆107可以被配置用于分批处理,例如竖直堆叠在晶圆存储器件108中。在一个示例中,晶圆存储器件108可以包括多个支撑框架,其中具有多个单独的晶圆架或晶圆槽,以保持多个晶圆107。在一个示例中,晶圆存储器件108可以包括可移动盒以保持多个晶圆107。在一些实施例中,晶圆存储器件108被配置为提供超清洁环境,例如湿度和污染物受控的环境,以保持多个晶圆107的完整性。
在一些实施例中,加载端口110与晶圆存储器件108气体连通,以在晶圆存储器件108内提供超清洁环境。气体可以由加载端口110通过气体入口加入到晶圆存储器件108,并且气体可以通过气体出口从晶圆存储器件108排出。在一个示例中,晶圆存储器件108包括位于晶圆存储器件的内室中的扩散器或(一个或多个)其他通风板,以在晶圆存储器件108内的不同位置传输输入气体。在一个示例中,晶圆存储器件108包括面板清扫扩散器,例如超高分子量聚乙烯(UPE)板,以在晶圆存储器件108内的不同位置处传送和扩散输入气体。在一些实施例中,加载端口110与晶圆存储器件108气体连通,以在晶圆存储器件108内提供小于10%相对湿度(RH)的湿度水平。在一些实施例中,晶圆存储器件108内的湿度水平小于5%RH或小于1%RH。在一些实施例中,晶圆存储器件108内的湿度水平基本上是不可检测的。晶圆存储器件108内的超清洁环境可能经受污染物和/或湿度引入的影响,例如当存储器件门124打开以将多个晶圆107中的一个或多个晶圆转移到接口模块104时。
在一些实施例中,接口模块104被设置为与加载端口110、晶圆存储器件108和加载锁定模块112相邻。在一些实施例中,接口模块104被配置为用于将晶圆106从晶圆存储器件108转移到另一模块和/或器件(例如加载锁定模块112或另一晶圆存储器件)的设施接口、EFEM或其他类型的接口。接口模块104可以被设置在洁净室内(未示出),洁净室本身提供某一水平的清洁度和/或湿度。接口模块可以被配置为提供微型环境,该微型环境相比于洁净室具有更高清洁度水平和/或更低湿度水平。例如,微型环境内的温度可以保持在一致的温度,例如20℃和25℃之间(例如22℃),以及一致的湿度水平,例如20%RH和45%RH之间、25%RH和35%RH之间、或约30%RH。微型环境的湿度水平可在多个晶圆107的处理周期期间改变。在一些实施例中,接口模块104包括限定转移空间127的转移室126。接口模块104的转移室126可以通过接口模块104的顶部部分138接收来自洁净室环境的气体125,并且使用风扇过滤器单元132传送气体125,以在转移室126内产生气体流139。在一个示例中,风扇过滤器单元132可以在引入多个晶圆107之前运行一段时间,例如15分钟或更长时间,并且转移室126的湿度水平可以稳定在约25%RH。然而,当一批多个晶圆107已经接收到最近的清洗周期并且随后已经转移到转移室126时,残余湿气可能导致转移室126内的湿度水平波动,例如将湿度水平增加到35%RH以上。在多个晶圆107的重复循环和处理期间,转移室126内的湿气的构建和/或波动可能快于风扇过滤器单元132使环境条件正常化的能力。在一些实施例中,接口模块104的转移室126内的微型环境被配置为提供多个晶圆107与污染源和/或交叉污染源(例如来自人类操作员的污染)的环境分离水平。
在一些实施例中,接口模块104包括转移室126,该转移室126具有与加载端口110和晶圆存储器件108相邻的壁128。壁128限定开口130,开口130可以通过接口门131的操作来密封。可以打开接口门131以允许操作机器109通过开口130转移晶圆106以进行处理。在一些实施例中,接口模块104包括风扇过滤器单元132,以在接口模块104的转移室126内创建和/或维持微型环境。风扇过滤器单元132包括风扇单元134和过滤器单元136。风扇单元134通过接口模块104的顶部部分138吸入空气,然后由过滤器单元136过滤空气,然后将空气输入到接口模块104的转移室126中。然后,来自转移室126内的空气通过接口模块104的底部部分140排出。在一些实施例中,排气泵(未示出)被配置为通过接口模块104的底部部分140从转移室126排出空气。在一些实施例中,多个风扇过滤器单元被配置为通过接口模块104的顶部部分138吸入空气,并且多个排气泵被配置为通过接口模块104的底部部分140排出空气。风扇过滤器单元132和接口模块104的排气泵协作,以将转移室内的空气作为气体流139沿向下方向传送。
在一些实施例中,接口模块104包括位于接口模块104的壁128中限定的开口130上方的流调节单元102。在一些实施例中,流调节单元102包括气体喷嘴142,以用于将气体143传送至流调节单元102。在一些实施例中,气体143是以下项中的至少一种:N2、Ar、洁净干燥空气(CDA)、另一种类型的惰性气体或另一种类型的添加气体。在一个示例中,CDA可以具有:H2O<十亿分之一(ppb);H2O、CO2<1000毫克(mg)溶液中有1mg溶质(ppt),其中酸、有机物和其他化合物<1ppt,并且碱<5ppt;H2O、CO、CO2、NMHC<1ppb;或其他纯度水平。
在一些实施例中,流调节单元102包括一个或多个气体喷嘴(例如气体喷嘴142)和一个或多个层(例如,第一层144、第二层146和/或第三层148)。在一些实施例中,第一层144设置在气体喷嘴142下方的第一距离处,并且第二层146设置在气体喷嘴142下方大于第一距离的第二距离处。如下文更详细地阐述的,第一层144限定具有第一孔径尺寸的第一孔径,并且第二层146限定具有大于第一孔径尺寸的第二孔径尺寸的第二孔径。气体喷嘴142接收气体143并向第一层144提供气体流。第一层144分散导向第二层146的气体流。然后,第二层146沿着平行于壁128的方向引导气体流跨过开口130。在一些实施例中,气体流创建被引导跨过开口130的竖直空气幕。在一些实施例中,第三层148被设置在气体喷嘴142下方大于第一距离但小于第二距离的第三距离处。第三层148限定第三孔径,该第三孔径的第三孔径尺寸小于第一层中第一孔径的第一孔径尺寸。在一些实施例中,扩展板150a设置在第二层146下方,以限制跨开口130的气体流。在一些实施例中,在第二层146下方提供一对扩展板150a、150b,以限制跨开口130的气体流。
在一些实施例中,气体喷嘴142由金属材料(例如铝、不锈钢等)、电介质材料(例如石英、氧化铝、氮化硅等)、聚合物材料、陶瓷材料、其他合适的材料和/或它们的组合制成。合适的聚合物的示例包括含氟聚合物、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、聚酰亚胺和/或其他合适的聚合物。陶瓷材料的示例包括氧化铝、氧化铈、氧化钇、氧化锆和/或其他合适的陶瓷材料。石英材料的示例包括熔融石英、熔融硅石、石英玻璃和/或其他合适的石英材料。
如图1B所示,根据一些实施例,处理装置100以沿着图1A的线B-B截取的前视图来示出。处理装置100被示出为:接口模块104的接口门131处于打开位置并且晶圆存储器件108的存储器件门124处于打开位置。在存储器件门124和接口门131打开的情况下,操作机器109可以在晶圆存储器件108和接口模块104的转移室126之间转移多个晶圆107中的一个或多个。在一些实施例中,流调节单元102包括限定流调节室154的壳体152。在一些实施例中,壳体152在流调节室154上方支撑多个气体喷嘴153,包括气体喷嘴142,以向第一层144提供气体流。在一些实施例中,扩展板150a连接到壳体152的侧面156a,以限制跨开口130的气体流。在一些实施例中,扩展板150b连接到壳体152的侧面156b,以限制跨开口130的气体流。在一些实施例中,扩展板150a、150b被配置为挡板,以在存储器件门124处于打开位置时阻止来自转移室126内的环境空气流进入晶圆存储器件108。在一个示例中,当存储器件门124打开时,晶圆存储器件108内的超清洁环境和转移室126内的微型环境之间的差异可引起开口130周围的湍流气体流,该湍流气体流被扩展板150a、150b减少。在一个示例中,由风扇过滤器单元132创建的转移室126内的气体流139可以与壁128、转移室126的其他侧壁、操作机器109、转移室126内的其他部件和/或气体流139本身相互作用,以引起开口130周围的湍流气体流。在一些实施例中,这种开口130周围的湍流气体流被扩展板150a、150b减少。在一些实施例中,流调节单元102的扩展板150a、150b和壳体152协作以形成用于减少来自开口130周围的湍流气体流的遮罩(canopy)。在一些实施例中,由壳体152和扩展板150a、150b形成的遮罩与跨过开口130从第二层146输出的竖直空气幕协作,以保持晶圆存储器件108的内室和转移室126之间的环境分离。在一些实施例中,竖直空气幕可以阻止气体流139进入晶圆存储器件108,从而可以减少在晶圆存储器件108的超清洁环境中引入湿度和/或污染物。处理装置100的其他布置和/或配置(包括接口模块104和流调节单元102)在本公开的范围内。
图2是根据一些实施例的处理装置100的透视图。在一些实施例中,处理装置100包括多个加载端口202(包括加载端口110)和多个晶圆存储器件204(包括晶圆存储器件108),这些晶圆存储器件204被布置为与接口模块104相邻。多个流调节单元206(包括流调节单元102)被布置在接口模块104的壁128中限定的多个开口上方。在一些实施例中,多个风扇过滤器单元208(包括风扇过滤器单元132)通过接口模块104的顶部部分138吸入空气,以在接口模块104的转移室126内创建微型环境。排气泵210通过接口模块104的底部部分140从转移室126内吸入空气,并且通过排气口212从转移室126内排出空气。根据各种示例,排气泵210可以包括一个或多个泵,和/或可以利用多种泵送技术,例如容积式泵(positivedisplacement pump)、动量传递泵(momentum transfer pump)、再生泵(regenerativepump)和/或捕集泵(entrapment pump)。排气泵210可以包括根据多个晶圆存储器件204的各自尺寸和/或数量以串联和/或并联方式配置的各种泵,这些晶圆存储器件204将被配置为与接口模块104接口连接。
在一些实施例中,接口模块104被设置在大空间洁净室(未示出)中,该洁净室提供比周围环境具有更低微粒浓度和更低相对湿度的洁净室环境。在一些实施例中,多个风扇过滤器单元208从洁净室接收空气,并且排气泵210将来自接口模块104的转移室126内的空气排放到洁净室。在一些实施例中,多个风扇过滤器单元208从洁净室外部的源接收气体,并且排气泵210将来自接口模块104的转移室126内的气体排放到洁净室外部的外部存储库。多个风扇过滤器单元208和排气泵210的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
在一些实施例中,处理装置100包括气体供应源214,以通过气体阀216和气体导管218将气体143传送到多个流调节单元206中的每一个。例如,气体导管218通过气体接口220连接到多个流调节单元206中的每一个。在一些实施例中,一个或多个气体阀(例如气体阀216)各自控制对应于多个流调节单元206中的每一个的气体导管218区段内的气体流。例如,一个或多个气体接口(例如气体接口220)可以与多个流调节单元206中的每一个相关联,以各自向其供应气体143。在一些实施例中,气体143从多个流调节单元206中的每一个向下流过接口模块104的壁128中的对应开口,然后每个对应的接口门被打开以接收晶圆。在一些实施例中,接口模块104的接口门独立地操作以从多个晶圆存储器件204接收对应的晶圆。
在一些实施例中,处理装置100包括气体供应源224(例如第二气体供应源),以通过气体阀226和气体导管228将气体225传送到多个加载端口202中的每一个。例如,气体导管228通过对应的气体接口(未示出)连接到多个流调节单元206中的每一个。在一些实施例中,当气体225分别对接多个加载端口202中的每一个时,气体225清扫多个晶圆存储器件204中的每一个。在一些实施例中,一个或多个排气泵(例如排气泵230)连接到多个晶圆存储器件204中的每一个和/或从中排出气体,以在其中创建和/或维持对应的超清洁环境。在一些实施例中,来自多个晶圆存储器件204中的每一个内的气体通过一个或多个排气口(例如排气口232)排出。
在一些实施例中,处理装置100包括控制器240,以用于控制以下项中的至少一者:多个加载端口202、多个晶圆存储器件204、多个流调节单元206、多个风扇过滤器单元208、排气泵210、排气泵230、气体阀216、或气体阀226。在一个示例中,控制器240控制对应于气体源214的气体阀216,以发起流向流调节单元102的第一层144的气体流,从而在打开晶圆存储器件108的存储器件门124之前和在打开接口模块104的接口门115之前(存储器件门124和接口门115位于晶圆存储器件108的前方),跨壁128中的开口130形成空气幕。控制器240与加载端口110通信以控制晶圆存储器件108的存储器件门124打开。控制器240与接口模块104通信以控制接口模块104的接口门115打开。在一个示例中,当存储器件门124和接口门115打开时,控制器240控制操作机器109从晶圆存储器件108取回晶圆106和/或多个晶圆107中的一个或多个。在一个示例中,当存储器件门124和接口门115打开时,控制器240控制操作机器109将晶圆106和/或多个晶圆107中的一个或多个转移到晶圆存储器件108。在取回和/或转移一个或多个晶圆之后,控制器240与加载端口110通信以控制晶圆存储器件108的存储器件门124关闭。控制器240与接口模块104通信以控制接口模块104的接口门115关闭。然后,控制器240控制对应于气体供应源214的气体阀216,以中止流向流调节单元102的第一层144的气体流,从而停止跨开口130形成空气幕。
在一些实施例中,控制器240控制对应于气体源224的气体阀226,以在晶圆存储器件108和接口模块104之间发起晶圆106和/或多个晶圆107中的一个或多个的转移之前,在晶圆存储器件108内发起气体清扫。在一些实施例中,一个或多个气体阀(例如气体阀226)响应控制器240,以各自控制对应于多个加载端口202中的每一个的气体导管228区段内的气体流。在一些实施例中,一个或多个气体阀(例如气体阀216)响应控制器240,以各自控制对应于多个流调节单元206中的每一个的气体导管218区段内的气体流。在一些实施例中,流向多个流调节单元206中的每一个的气体143的流被各自控制。在一些实施例中,流向多个流调节单元206中的每一个的气体143的流被集体控制,使得多个流调节单元206中的两个或更多个流调节单元同时接收气体143的流。用于控制接口模块104、多个加载端口202、多个晶圆存储器件204、多个流调节单元206、来自气体供应源214的气体143的流和/或来自气体供应源224的气体225的流的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图3A是根据一些实施例的包括流调节单元102的处理装置100的透视图,并且图3B是根据一些实施例的包括流调节单元102的处理装置100的示意性前视图。在一些实施例中,壳体152被配置为将第一层144、第二层146和/或第三层148保持在接口模块104的壁128中的开口130上方。在一些实施例中,第一层144、第二层146和/或第三层148被配置为跨开口130提供空气幕301,例如向下引导的竖直空气幕,以抑制晶圆存储器件108(如图1A所示)的污染。当来自多个气体喷嘴153(例如气体喷嘴142)的气体143存在时,气体可以呈现湍流空气流。多个气体喷嘴153在控制器240的控制下将气体143传送至壳体152的内室302。在一些实施例中,气体143以大于30升/分钟(LPM)(例如,在35LPM和50LPM之间,或在40LPM和45LPM之间)的流量供应。气体143流过壳体152,并且在开口130前方创建空气幕301。在一些实施例中,空气幕301的流速小于风扇过滤器单元132提供给接口模块104的微型环境的流速。一个或多个气体传感器(例如第一气体传感器304或第二气体传感器306)可以放置在以下位置中的至少一种:壳体152内、壳体152下方、或附接到壳体下方的扩展板150a、150b,以监测通过第二层146输出的气体143的流速。在一些实施例中,一个或多个气体传感器可以将出口流速信息传送给控制器240。
在一些实施例中,第一气体传感器304或第二气体传感器306是皮拉尼热损失计(Pirani heat loss gauge)和/或大气基准计中的至少一者,以用于测量出口流速信息并将其传送至控制器240。皮拉尼热损失计可以被配置为悬挂在管中的细金属线,例如镍。细金属线可以响应于气体143的压力和/或出口流速而改变惠斯通电桥电路两端的电势。在一个示例中,第一气体传感器304或第二气体传感器306可以被配置为微机电***(MEMS)皮拉尼真空传感器。第一气体传感器304或第二气体传感器306可以被配置为提供绝对出口流速测量结果或相对流速测量结果,该绝对出口流速测量结果或相对流速测量结果被传送到控制器240以与从气体供应源214输出的供应气体压力进行比较。在一个示例中,第一气体传感器304或第二气体传感器306被配置为电容式压力计,以用于测量气体143的绝对和/或相对出口流速,或被配置为皮拉尼压力计和电容式压力计的组合。在存在水蒸气的情况下,皮拉尼压力计可能会改变检测到的压力和/或流速(例如,比电容式压力计增加60%)。在一些实施例中,提供了皮拉尼压力计和电容式压力计的组合,以传送气体143的出口流速和对应于从第二层146流出的气体143的%RH的湿气信息。在一些实施例中,第一气体传感器304在第一位置检测通过第二层146输出的气体143的第一流速,并且第二气体传感器306在第二位置检测通过第二层146输出的气体143的第二流速。控制器240分析由第一气体传感器304和/或第二气体传感器306检测到的测量结果的波动,例如在气体143初始供应至壳体152期间存在的波动。当获得从壳体152流出的气体143的层流和/或空气幕301的层流时,检测到的测量结果中的波动可被减小到阈值以下,例如小于10%的波动。当检测到的测量结果低于阈值时,控制器240可以发起和/或执行后续操作,例如打开晶圆存储器件108的存储器件门124、打开接口模块104的接口门131和/或使用操作机器109转移晶圆106。第一气体传感器304和/或第二气体传感器306的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
在一些实施例中,壳体152将第一层144、第二层146和/或第三层148保持在开口130上方。在一些实施例中,第一层144具有第一厚度AL1,第二层146具有第二厚度AL2,并且第三层148具有第三厚度AL3。在一些实施例中,第一层144的第一厚度AL1在1毫米(mm)和20厘米(cm)之间,例如在5mm和10cm之间、在1cm和8cm之间、或约5cm。第一厚度AL1可以根据气体143的类型和流速和/或保持在壳体152内的流动层的数量而变化。在一些实施例中,如图3B所示,第一层144处于气体喷嘴142下方的第一距离D1处。
在一些实施例中,第二层146保持在第一层144下方的壳体152内。在一些实施例中,第二层146的第二厚度AL2在1mm和30cm之间,例如在5mm和20cm之间、在1cm和15cm之间、或约10cm。第二厚度AL2可以根据要通过第二层146传送的气体143的类型和流速、被配置在第二层146上方的流动层的数量和/或接口模块104的壁128中的开口130上方的第二层146的距离而改变。在一些实施例中,如图3B所示,第二层146处于气体喷嘴142下方大于第一距离D1的第二距离D2处。在一些实施例中,如图3B所示,第一层144通过大于零的分隔距离SD与第二层146分隔开。
在一些实施例中,第三层148保持在第一层144和第二层146之间的壳体152内。在一些实施例中,第三层148的第三厚度AL3在1mm和20cm之间,例如在5mm和10cm之间、在1cm和8cm之间、或约5cm。第三厚度AL3可以根据气体143的类型和流速和/或保持在壳体152内的流动层的数量而变化。在一些实施例中,如图3B所示,第三层148处于气体喷嘴142下方的第三距离D3处,其中第三距离D3大于第一距离D1但小于第二距离D2。气体喷嘴142下方的层厚度和/或层距离的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
在一些实施例中,扩展板150a、150b被配置在第二层146下方,以限制通过第二层146输出的气体143,并限制跨开口130的空气幕301。开口130具有开口长度OOl和开口宽度OOw。在一些实施例中,扩展板150a、150b中的每一个具有扩展板长度EPl和扩展板深度EPd,并且以扩展板宽度EPw间隔开。扩展板长度EPl大于开口长度OOl并且扩展板宽度EPw大于开口宽度OOw,使得扩展板150a、150b给开口130做框。在一些实施例中,壳体152在开口130上方提供遮罩,并且比开口宽度OOw更宽。在一些实施例中,扩展板150a、150b具有足够的扩展板长度EPl,扩展板长度EPl从壳体152延伸至超过开口130的底部水平面。在一些实施例中,扩展板宽度EPw比晶圆存储器件108的存储器件门124的宽度更宽,使得扩展板150a、150b不阻挡存储器件门124的开口,不阻挡接口门131的开口,并且不干扰操作机器109转移晶圆106。在一些实施例中,扩展板150a、150b的扩展板深度EPd被配置为不阻挡接口模块104的转移室126内的操作机器109的操作空间。例如,扩展板150a、150b的扩展板深度EPd不大于15cm。在一些实施例中,扩展板深度EPd被配置有足够的深度以将空气幕301限制在开口130周围。例如,扩展板深度EPd不小于2cm。扩展板150a、150b尺寸的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图4是根据一些实施例的包括流调节单元102的处理装置100的示意性前视图。在一些实施例中,气体喷嘴142和/或多个气体喷嘴153可以从图2所示的气体供应源214接收气体143的气体流400。气体喷嘴142和/或多个气体喷嘴153向第一层144提供第一气体流402。第一层144分散第一气体流402以生成引导至第二层146的第二气体流404。第二层146引导第二气体流404,例如在平行于接口模块104的壁128的方向上,以生成跨开口130引导的第三气体流406。在一些实施例中,第三层148从第一层144接收第二气体流404,并且生成引导至第二层146的第四气体流408。
在一些实施例中,在壳体152内第一层144与第三层148间隔开第一间隙420,第一间隙420具有第一间隙距离G1,并且在壳体152内第三层148与第二层146间隔开第二间隙422,第二间隙422具有第二间隙距离G2。在一些实施例中,第一间隙距离G1是1mm和10cm之间的非零数字,例如1cm。在一些实施例中,第二间隙距离G2是1mm和10cm之间的非零数字,例如1cm。在一些实施例中,提供第一间隙420使得第一层144不与第三层148直接接触,并且提供第二间隙422使得第三层148不与第二层146直接接触。第一间隙420增强第一层144和第三层148之间的第二气体流404的层流。第二间隙422增强第三层148和第二层146之间的第四气体流408的层流。具有第一间隙距离G1的第一间隙420和具有第二间隙距离G2的第二间隙422的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
在一些实施例中,第一层144是限定第一孔径410的多孔层,第一孔径410具有对应于第一孔径尺寸的第一孔径直径AD1。在一些实施例中,第一层144限定第二孔径412,第二孔径412具有对应于第二孔径尺寸的第二孔径直径AD2。在一些实施例中,第一层144限定包括第一孔径410和第二孔径412的多个孔径,其中多个孔径中的每个孔径的尺寸大于或等于第二孔径412但小于或等于第一孔径410。在一些实施例中,第一层144的多个孔径具有规则形状或不规则形状中的至少一种,并且尺寸范围介于第一孔径410和第二孔径412的尺寸之间和/或等于第一孔径410和第二孔径412的尺寸。例如,第一层144包括具有不规则形状的不规则孔径409。在一些实施例中,第一层144包括多个第二尺寸的孔径,相邻孔径之间的距离不同。例如,第一层144限定了第二尺寸的第一孔径411a、第二尺寸的第二孔径411b、第二尺寸的第三孔径411c和第二尺寸的第四孔径411d。第二尺寸的第三孔径411c与第一孔径410相邻,并且第二尺寸的第四孔径411d与第一孔径410相邻。第一孔径410和第二尺寸的第三孔径411c间隔开第一距离SSD1,并且第一孔径410与第二尺寸的第四孔径411d间隔开第二距离SSD2。在一些实施例中,第一距离SSD1小于第二距离SSD2。在一些实施例中,第一距离SSD1不等于第二距离SSD2。在一些实施例中,第一距离SSD1等于第二距离SSD2。
在一些实施例中,第一层144的孔径被配置为使得其侧面的部分不具有与第一层的其他孔径的侧面的连续距离。在一些实施例中,第一层144是多孔层,例如超高分子量聚乙烯(UPE)多孔材料,其限定了包括第一孔径410和第二孔径412的多个孔径。在一些实施例中,第一层144是无孔材料,例如其中形成有多个孔径的脊状或半刚性板。在一些实施例中,第一层144是:金属,例如不锈钢或铝;非金属材料,例如PTFE、PEEK或POM;或不生成灰尘、微粒和/或挥发物且具有小摩擦系数以用于在其中通过气体的另一种材料。在一些实施例中,第一层144是网状材料,例如筛网或随机形成和连接的纤维的组合,或(一种或多种)网状材料的组合,其限定了多个孔径,例如第一孔径410或第二孔径412。在一些实施例中,第一孔径直径AD1小于或等于5cm,并且第二孔径直径AD2小于第一孔径直径AD1。在一些实施例中,第一层144限定具有第一形状的第一孔径410和具有不同于第一形状的第二形状的第二孔径412。
在一些实施例中,第二层146限定第三孔径414,第三孔径414具有对应于第三孔径尺寸的第三孔径直径AD3。在一些实施例中,第三孔径414的第三孔径尺寸大于第一孔径410的第一孔径尺寸。在一些实施例中,第二层146是刚性网格结构,其限定了多个孔径(包括第三孔径414),其中多个孔径中的每个孔径的尺寸大于第一孔径410的尺寸。在一些实施例中,第二层146限定多个孔径(包括第三孔径414),这些孔径以网格图案排列,例如n×m矩阵的多个孔径。在一些实施例中,第二层146限定以n×m网格图案排列的多个孔径,其中n是大于或等于2的整数,并且m是大于或等于2的整数。在一些实施例中,第三孔径414的第三孔径直径AD3大于第一孔径410的第一孔径直径AD1。在一些实施例中,第三孔径414具有多边形形状。在一个示例中,第三孔径414的多边形形状是正多边形。在一些实施例中,第一层144中的第一孔径410的第一孔径直径AD1小于第二层146中限定第三孔径414的边418的边长SL。在一些实施例中,第一层144具有第一数量的孔径,并且第二层146具有小于第一数量的孔径的第二数量的孔径。在一些实施例中,第一层144具有第一数量的孔径,第二层146具有小于第一数量的孔径的第二数量的孔径,并且第三层148具有大于第一数量的孔径的第三数量的孔径。
在一些实施例中,第三层148是限定第四孔径416的多孔层,第四孔径416具有对应于第四孔径尺寸的第四孔径直径AD4。在一些实施例中,第三层148是UPE多孔材料,其限定了包括第四孔径416的多个孔径。在一些实施例中,第三层148是无孔材料,例如其中形成有多个孔径的脊状或半刚性板。在一些实施例中,第三层148是:金属,例如不锈钢或铝;非金属材料,例如PTFE、PEEK或POM;或不生成灰尘、微粒和/或挥发物且具有小摩擦系数以用于在其中通过气体的另一种材料。在一些实施例中,第三层148是网状材料,例如筛网或随机形成和连接的纤维的组合,或(一种或多种)网状材料的组合,其限定了多个孔径,例如第四孔径416。在一些实施例中,第四孔径416的第四孔径直径AD4小于第二孔径412的第二孔径直径AD2。在一些实施例中,第三层148限定了多个孔径(包括第四孔径416),其中多个孔径中的每个孔径的尺寸小于第二孔径412的尺寸。在一些实施例中,第三层148的多个孔具有规则形状或不规则形状中的至少一种,并且尺寸范围小于第二孔径412的尺寸。
在一些实施例中,第三层148的多个孔径具有规则形状或不规则形状中的至少一种,并且尺寸范围小于第一层144的第二孔径412。例如,第三层148包括具有不规则形状的不规则孔径415。在一些实施例中,第三层148包括多个第三尺寸的孔径,其中相邻孔径之间的距离不同。例如,第三层148限定了第三尺寸的第一孔径417a、第三尺寸的第二孔径417b、第三尺寸的第三孔径417c和第三尺寸的第四孔径417d。第三尺寸的第三孔径417c与第四孔径416相邻,并且第三尺寸的第四孔径417d与第四孔径416相邻。第四孔径416与第三尺寸的第三孔径417c间隔开第三距离SSD3,并且第四孔径416与第三尺寸的第四孔径417d间隔开第四距离SSD4。在一些实施例中,第三距离SSD3小于第四距离SSD4。在一些实施例中,第三距离SSD3不等于第四距离SSD4。在一些实施例中,第三距离SSD3等于第四距离SSD4。第一层144、第二层146和/或第三层148的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图5A-图5D是根据一些实施例的包括第二层146的处理装置100的示意图。如图5A所示,根据一些实施例,处理装置100的第二层146包括多个孔径,这些孔径由孔径区段500表示。在一些实施例中,第二层146包括以由网格504限定的网格图案排列的孔径区段500。网格图案是以规则方式重复的相交平行线的网络。例如,如图5A所示,网格504限定了网格图案,该网格图案包括平行线的交点,其中孔径区段500中的每个孔径对应于平行线的交点。在一些实施例中,孔径区段500被布置在n×m矩阵中,其中n是大于2的整数,n对应于网格504水平轴上的孔径数量,并且m是大于2的整数,m对应于网格504竖直轴上的孔径数量。例如,如图5A所示,孔径区段500中的每个孔径被布置在n×m矩阵中,其中n=5且m=6。网格504和与由网格504限定的网格图案相对应的孔径区段500在第二层146上横向重复。
在一些实施例中,孔径区段500包括被配置为多边形的第一孔径502。例如,第一孔径502被配置为正六边形,包括六个边506a-f,其中每个边具有边长SL1。在一些实施例中,第一孔径502与六个第二孔径503a-f横向相邻,每个第二孔径503a-f被配置为正六边形,使得第一孔径502的至少一边与每个第二孔径503a-f的至少一边毗连。
在一些实施例中,第二层146上方的层(例如在流调节单元102的壳体152内)被配置为限定具有小于第一孔径502的边长SL1的对应孔径直径的孔径。在一个示例中,参考图4,第一层144的第一孔径410的第一孔径直径AD1小于第二层146的第一孔径502的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第一层144的第二孔径412的第二孔径直径AD2小于第二层146的第一孔径502的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第三层148的第四孔径416的第四孔径直径AD4小于第二层146的第一孔径502的边长SL1。第二层146的多个孔径(由孔径区段500表示并包括第一孔径502)的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
如图5B所示,根据一些实施例,处理装置100的第二层146包括多个孔径,这些孔径由孔径区段500表示。在一些实施例中,在第二层146中,孔径区段500以网格图案排列。网格504限定了网格图案,该网格图案包括平行线的交点,其中孔径区段500中的每个孔径对应于平行线的交点。在一些实施例中,孔径区段500被布置在n×m矩阵中,其中n是大于2的整数,n对应于网格504水平轴上的孔径数量,并且m是大于2的整数,m对应于网格504竖直轴上的孔径数量。例如,孔径区段500中的每个孔径被布置在n×m矩阵中,其中n=8且m=4。网格504和与由网格504限定的网格图案相对应的孔径区段500在第二层146上横向重复。
在一些实施例中,孔径区段500包括被配置为多边形的第一孔径512。例如,第一孔径512被配置为正三角形,包括三边516a-c,其中每个边具有边长SL1。在一些实施例中,第一孔径512与三个第二孔径513a-c横向相邻,使得第一孔径512的至少一边与第二孔径513a-c的至少一边毗连。
在一些实施例中,第二层146上方的层(例如在流调节单元102的壳体152内)被配置为限定具有小于第一孔径512的边长SL1的对应孔径直径的孔径。在一个示例中,参考图4,第一层144的第一孔径410的第一孔径直径AD1小于第二层146的第一孔径512的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第一层144的第二孔径412的第二孔径直径AD2小于第二层146的第一孔径512的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第三层148的第四孔径416的第四孔径直径AD4小于第二层146的第一孔径512的边长SL1。第二层146的多个孔径(由孔径区段500表示并包括第一孔径512)的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
如图5C所示,根据一些实施例,处理装置100的第二层146包括多个孔径,这些孔径由孔径区段500表示。在一些实施例中,在第二层146中,孔径区段500以网格图案排列。网格504包括平行线的交点,其中孔径区段500中的每个孔径对应于平行线的交点。在一些实施例中,孔径区段500被布置在n×m矩阵中,其中n是大于2的整数,n对应于网格504水平轴上的孔径数量,并且m是大于2的整数,m对应于网格504竖直轴上的孔径数量。例如,孔径区段500中的每个孔径被布置在n×m矩阵中,其中n=12且m=3。网格504和与由网格504限定的网格图案相对应的孔径区段500在第二层146上横向重复。
在一些实施例中,孔径区段500包括被配置为多边形的第一孔径522。例如,第一孔径522被配置为正菱形,包括四边526a-d,其中每个边具有边长SL1。在一些实施例中,第一孔径522与四个第二孔径523a-d横向相邻,使得第一孔径522的至少一边与第二孔径523a-d的至少一边毗连。
在一些实施例中,第二层146上方的层(例如在流调节单元102的壳体152内)被配置为限定具有小于第一孔径522的边长SL1的对应孔径直径的孔径。在一个示例中,参考图4,第一层144的第一孔径410的第一孔径直径AD1小于第二层146的第一孔径522的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第一层144的第二孔径412的第二孔径直径AD2小于第二层146的第一孔径522的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第三层148的第四孔径416的第四孔径直径AD4小于第二层146的第一孔径522的边长SL1。第二层146的多个孔径(由孔径区段500表示并包括第一孔径522)的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
如图5D所示,根据一些实施例,处理装置100的第二层146包括多个孔径,这些孔径由孔径区段500表示。在一些实施例中,在第二层146中,孔径区段500以网格图案排列。网格504包括平行线的交点,其中孔径区段500中的每个孔径对应于平行线的交点。在一些实施例中,孔径区段500被布置在n×m矩阵中,其中n是大于2的整数,n对应于网格504水平轴上的孔径数量,并且m是大于2的整数,m对应于网格504竖直轴上的孔径数量。例如,孔径区段500中的每个孔径被布置在n×m矩阵中,其中n=5且m=5。网格504和与由网格504限定的网格图案相对应的孔径区段500在第二层146上横向重复。
在一些实施例中,孔径区段500包括被配置为多边形的第一孔径532。例如,第一孔径522被配置为正矩形,包括四边536a-d,其中边536a和边536c具有边长SL1,并且边536b和边536d具有边长SL2。在一些实施例中,第一孔径532与六个第二孔径533a-f横向相邻,使得第一孔径532的至少一边与第二孔径533a-f的至少一边毗连。
在一些实施例中,第二层146上方的层(例如在流调节单元102的壳体152内)被配置为限定具有小于第一孔径532的边长SL1的对应孔径直径的孔径。在一个示例中,参考图4,第一层144的第一孔径410的第一孔径直径AD1小于第二层146的第一孔径532的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第一层144的第二孔径412的第二孔径直径AD2小于第二层146的第一孔径532的边长SL1。在一个示例中,参考图4,第三层148的第四孔径416的第四孔径直径AD4小于第二层146的第一孔径532的边长SL1。第二层146的多个孔径(由孔径区段500表示并包括第一孔径532)的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图6是根据一些实施例的包括第二层146的处理装置100的详细示意图。在一些实施例中,如参考图3A所示,第二层146具有第二厚度AL2,并且在1mm和30cm之间,例如在5mm和20cm之间、在1cm和15cm之间、或者约10cm。在一些实施例中,第二层146包括结构网格601,以在其中限定多个孔径。由结构网格601限定的每个孔径具有对应于第二层146的第二厚度AL2的深度。在一个示例中,第二层146的第二厚度AL2在第二层146的水平面上相同。在一个示例中,第二厚度AL2可以根据要通过第二层146传送的气体143的类型和流速、被配置在第二层146上方的流动层的数量和/或接口模块104的壁128中的开口130上方的第二层146的距离而改变。
在一些实施例中,第二层146包括第一孔径602、第二孔径604、第三孔径606和第四孔径608。第二孔径604由第一边610和第二边612限定。第三孔径606由第三边614限定,并且第四孔径608由第四边616限定。第一边610与第三边614相邻。第二边612与第四边616相邻。第一边610与第三边614分隔开第一距离SW1。第三边614与第四边616分隔开第二距离SW2。在一些实施例中,第一距离SW1等于第二距离SW2。
在一些实施例中,第一边610具有第一长度S1,第二边612具有第二长度S2,第三边614具有第三长度S3,第四边616具有第四长度S4。在一些实施例中,第一长度S1等于第三长度S3。在一些实施例中,第二长度S2等于第四长度S4。在一些实施例中,第一距离SW1沿着第一长度S1和第三长度S3在第一边610和第三边614之间是恒定的。在一些实施例中,第二距离SW2沿着第二长度S2和第四长度S4在第二边612和第四边616之间是恒定的。在一些实施例中,第一孔径602、第二孔径604、第三孔径606和第四孔径608具有相同的形状。在一些实施例中,第一孔径602、第二孔径604、第三孔径606和第四孔径608具有相同的边长。在一些实施例中,第一孔径602和第二孔径604之间的间距与第三孔径606和第四孔径608之间的间距相同。在一些实施例中,第一孔径602和第二孔径604、第二孔径604和第三孔径606、第三孔径606和第四孔径608以及第四孔径608和第一孔径602之间的间距相同。在一些实施例中,第一孔径602和第二孔径604、第二孔径604和第三孔径606、第三孔径606和第四孔径608以及第四孔径608和第一孔径602之间的间距小于或等于5mm。第一孔径602、第二孔径604、第三孔径606和第四孔径608的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图7A-图7G是根据一些实施例的处理装置100的示意图。图7A-图7F示出了可以由处理装置100执行的操作序列。例如,处理装置100可以响应于控制器240的控制执行所示的操作序列,如上文参考图4所述的。在一个示例中,如上所述,在具有洁净室环境的洁净室内配置处理装置100。在一个示例中,风扇过滤器单元132的风扇单元134持续运行,以将第一气体流702提供到接口模块104的转移室126中,接口模块104的转移室126提供微型环境,如上所述。转移室126内的气体700向下循环通过转移室126。参考图7A,在一些实施例中,晶圆存储器件108包含多个晶圆107,以用于由接口模块104进行处理。晶圆存储器件108的存储器件门124处于关闭位置,以保护多个晶圆107免受污染,例如通过湿气、灰尘、微粒、挥发物的污染和/或其他类型的污染。在一些实施例中,晶圆存储器件108被配置为保持超清洁环境的FOUP,如上文所述,以容纳多个晶圆107。晶圆存储器件108被加载到加载端口110上。在一个示例中,晶圆存储器件108可以由人工操作员加载到加载端口110上。在一个示例中,晶圆存储器件可以通过机械设备(例如OHT)加载到加载端口110上。
参考图7B,在一些实施例中,晶圆存储器件对接到加载端口110上。在一些实施例中,接口模块104可以与多个晶圆存储器件和/或其他处理模块接口连接,如上文参考图1A和图3所述。例如,晶圆存储器件108在加载端口110上的加载和对接可以通过加载端口110传送给控制器240。晶圆存储器件108的对接可以进入由控制器240维护的队列中,以用于接口模块104对多个晶圆107的后续分批处理。当晶圆存储器件108内的多个晶圆107针对控制器240的处理进行排队时,控制器240确认晶圆存储器件108相对于加载端口110和接口模块104被密封,然后控制接口门131打开。在一些实施例中,控制器240可以控制接口门131在创建空气幕301之后打开,如下面参考图7C所述。晶圆存储器件的存储器件门124保持关闭。在一些实施例中,接口模块104内的任何组件(例如接口门131)的移动可以在转移室126的微型环境内产生波动和/或湍流。经过一段时间后,这样的波动和/或湍流消散,例如通过由风扇过滤器单元132在转移室126内向下引导的空气的继续移动。
参考图7C,在一些实施例中,在晶圆存储器件108内处理多个晶圆107之前,控制器240向流调节单元102发起第二气体流704,例如上文参考图3A所述的气体143。第二气体流704在流调节单元102下方和开口130前方创建空气幕301,也称为空气或气体流屏障。在一个示例中,空气屏障提供跨开口130的层流空气流,以减少湿气和/或污染物从转移室126的微型环境进入晶圆存储器件108的超清洁环境的可能性。在一些实施例中,控制器240确定气体143在发起后续操作之前已创建跨开口130的层流。在一个示例中,控制器240在发起气体流143之后等待预定时间段,然后再发起后续操作。在一个示例中,控制器240监测由气体供应源214供应的空气压力,如上文参考图2所述,并且当获得预定压力时,发起后续操作。在一个示例中,控制器240通过监测来自一个或多个气体传感器(例如上文参考图3A所述的第一气体传感器304和/或第二气体传感器306)的响应来检测跨开口130的空气幕301的存在。
参考图7D,在一些实施例中,处理装置100包括转移空间127上方的风扇单元134,以在转移空间127中提供第一气体流702。流调节单元102设置在开口130上方。气体喷嘴142向流调节单元102的壳体152供应气体143。第一层144位于气体喷嘴142下方,并且第二层146位于第一层144下方。由于来自气体143的输入压力,气体喷嘴142向第一层144提供第二气体流704。第一层144分散第二气体流704以生成引导至第二层146的第三气体流706。第二层146沿着平行于壁128的方向引导第三气体流706,以生成第四气体流708,该第四气体流708不被引导进入开口130并且抑制第一气体流通过开口130。第四气体流708形成空气幕301。在一些实施例中,第一气体流702具有第一流速,并且第二气体流704具有小于第一流速的第二流速。在一个示例中,第二气体流704具有小于第一流速的第二流速,以通过空气幕301提供跨开口130的空气层流。在一个示例中,第一流速大于50LPM,例如在50LPM和100LPM之间,或大于100LPM,并且第二流速大于30LPM,例如在35LPM和45LPM之间。
参考图7E,在一些实施例中,控制器240控制晶圆存储器件108的存储器件门124打开,同时保持空气幕301的存在。在一些实施例中,控制器240可以控制接口门131在创建空气幕301之后打开,如上文参考图7C所述。然后,控制器240控制操作机器109跨过空气幕301并从晶圆存储器件108转移晶圆106。在一些实施例中,操作机器109从晶圆存储器件108转移多个晶圆107中的部分或全部,以用于由接口模块104进行分批处理。
参考图7F,在一些实施例中,控制器240通过保持气体143流向流调节单元102来保持空气幕301的存在,直到控制器240检测到晶圆存储器件108的存储器件门124关闭。在一个示例中,控制器240从加载端口110接收指示存储器件门124关闭的信号。
参考图7G,在一些实施例中,当控制器240检测到晶圆存储器件108的存储器件门124关闭时,控制器中止向流调节单元102供应气体143,以去除空气幕301的存在。在一些实施例中,控制器240控制接口门131在中止向流调节单元102供应气体143之前关闭。在一个示例中,控制器240向接口模块104发送指示关闭接口门131的信号。用于控制接口模块104、晶圆存储器件108、操作机器109、存储器件门124、接口门131和/或气体供应源214的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图8是根据一些实施例的包括流调节单元102的处理装置100的透视图。在一些实施例中,流调节单元102包括支撑第一层144和第二层146的壳体152。在一些实施例中,壳体152被配置为将第一层144和第二层146保持在接口模块104的壁128中的开口130上方。在一些实施例中,第一层144和第二层146被配置为跨开口130提供空气幕301,例如向下引导的竖直空气幕,以抑制晶圆存储器件108(如图1A所示)的污染。当来自多个气体喷嘴153(例如气体喷嘴142)的气体143存在时,气体可以呈现湍流空气流。多个气体喷嘴153在控制器240的控制下将气体143传送到壳体152。在一些实施例中,气体143以大于30升/分钟(LPM)(例如,在35LPM和50LPM之间、或在40LPM和45LPM之间)的流速供应。在一些实施例中,以小于接口模块104的风扇过滤器单元132的流速供应气体143。气体143流过壳体152,并且在开口130前方创建空气幕301。
在一些实施例中,流调节单元102包括第一层144。第一层144限定第一孔径802,例如上文参考图4所述的第一孔径410和/或第二孔径412,第一孔径802具有第一孔径尺寸并且被设置在气体喷嘴142下方一定距离处,例如上文参考图3B所述的第一距离D1。在一些实施例中,第二层146限定第二孔径804,第二孔径804具有的第二孔径尺寸大于第一孔径802的第一孔径尺寸。第二层146被设置在气体喷嘴142下方大于第一距离D1的第二距离D2处。在一些实施例中,气体喷嘴142向第一层144提供第一气体流,并且第一层144分散第一气体流以生成引导至第二层146的第二气体流。第二层146引导第二气体流以生成第三气体流从而形成未被引导到开口130中的空气幕301。在一些实施例中,第三气体流被引导跨过开口130。在一些实施例中,第二层146将第二孔径804限定为具有不同于第一孔径802的第一形状的第二形状。在一些实施例中,第二孔径804具有多边形形状,例如,正六边形、正三角形、正矩形、正菱形或另一多边形形状,并且第一孔径具有非多边形形状,例如圆形、椭圆形、曲线形或其他非多边形形状。在一些实施例中,当流调节单元102具有两个流调节层时,这些层可以具有与具有三个或更多个流调节层的流调节单元102的实施例不同的流速。在一个示例中,流调节单元102包括第一层144,并且第二层146可以更快地实现跨开口130的空气幕301的稳态层流流速,因为在建立空气幕301之前填充壳体152所需的体积更小。具有第一层144和第二层146的流调节单元102的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图9是根据一些实施例的包括流调节单元102的处理装置100的透视图。在一些实施例中,流调节单元102包括第一层144、第二层146、第三层148和设置在第二层146与第三层148之间的一个或多个附加层,例如第四层902。在一些实施例中,第一层144限定一个或多个孔径,例如第一孔径904,第二层146限定一个或多个孔径,例如第二孔径906,第三层148限定一个或多个孔径,例如第三孔径908,第四层902限定一个或多个孔径,例如第四孔径910。在一些实施例中,第二孔径906的尺寸大于第一孔径904的尺寸,第三孔径908的尺寸小于第一孔径904的尺寸,第四孔径910的尺寸小于第三孔径908的尺寸。在一些实施例中,第一孔径904小于或等于5cm。在一些实施例中,第二孔径906具有多边形形状,如上文参考图5A-图5D所述。在一些实施例中,第一层144具有第一孔径密度,第二层146具有第二孔径密度,第三层148具有第三孔径密度,并且第四层902具有第四孔径密度。在一些实施例中,第一孔径密度大于第二孔径密度。在一些实施例中,第三孔径密度大于第一孔径密度。在一些实施例中,第四孔径密度大于第三孔径密度。在一些实施例中,第四孔径密度等于第三孔径密度。在一个或多个层(例如第四层902)被设置在第二层146和第三层148之间的一些实施例中,一个或多个层中的每一层具有大于第一孔径密度的孔径密度。
在一些实施例中,第一层144被设置在气体喷嘴142下方的第一距离BN1处,第二层146被设置在气体喷嘴142下方的第二距离BN2处,第三层148被设置在气体喷嘴142下方的第三距离BN3处,并且第四层902被设置在气体喷嘴142下方的第四距离BN4处。在一些实施例中,第二距离BN2大于第一距离BN1。在一些实施例中,第三距离BN3大于第一距离BN1但小于第二距离BN2。在一些实施例中,第四距离BN4大于第三距离BN3但小于第二距离BN2。在一个或多个层(例如第四层902)被设置在第二层146和第三层148之间的一些实施例中,一个或多个层中的每一层具有大于第一距离BN1但小于第二距离BN2的相关距离BNx。
在一些实施例中,在第一层144和第三层148之间提供第一间隙AG1。在一个示例中,第一个间隙AG1大于1mm且小于或等于10cm。在一些实施例中,在第三层148和第四层902之间提供第二间隙AG2。在一个示例中,第二间隙AG2大于1mm且小于或等于10cm。在一些实施例中,在第四层902和第二层146之间提供第三间隙AG3。在一个示例中,第三间隙AG3大于1mm且小于或等于10cm。在一个或多个层(例如第四层902)被设置在第二层146和第三层148之间的一些实施例中,一个或多个层中的每一层在相邻层之间具有大于1mm且小于或等于10cm的相关间隙AGx。
在一些实施例中,第一层144具有第一厚度W1,第二层146具有第二厚度W2,第三层148具有第三厚度W3,并且第四层902具有第四厚度W4。在一些实施例中,第二厚度W2大于第三厚度W3。在一些实施例中,第二厚度W2大于第四厚度W4。在一些实施例中,第一厚度W1大于第三厚度W3。在一些实施例中,第一厚度W1大于第四厚度W4。在一个或多个层(例如第四层902)被设置在第二层146和第三层148之间的一些实施例中,一个或多个层中的每一层具有小于第二厚度W2的相关厚度Wx。第一层144、第二层146、第三层148或第四层902的其他布置和/或配置在本公开的范围内。
图10是根据一些实施例的设备1000的示例组件的图。设备1000可以对应于用于控制处理装置100和/或流调节单元102的控制器240。如图10所示,设备1000可以包括总线1010、处理器1020、存储器1030、存储组件1040、输入组件1050、输出组件1060和通信接口1070。总线1010包括允许设备1000的组件之间通信的组件。处理器1020以硬件、固件或硬件和软件的组合实现。处理器1020是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或另一种类型的处理组件。在一些实施方式中,处理器1020包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。存储器1030包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或存储供处理器1020使用的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储设备(例如,闪存、磁存储器和/或光存储器)。
在一些实施例中,存储组件1040存储与设备1000的操作和使用相关的信息和/或软件。例如,存储组件1040可以包括硬盘(例如,磁盘、光盘、磁光盘和/或固态盘)、光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、软盘、盒式磁带、磁带和/或另一类型的非暂时性计算机可读介质以及相应的驱动。输入组件1050包括允许设备1000例如经由用户输入(例如,触摸屏显示器、键盘、按键、鼠标、按钮、开关和/或麦克风)接收信息的组件。另外或替代地,输入组件1050可以包括用于感测信息的传感器(例如,全球定位***(GPS)组件、加速计、陀螺仪和/或致动器)。输出组件1060包括从设备1000提供输出信息的组件(例如,显示器、扬声器和/或一个或多个发光二极管(LED))。通信接口1070包括类似收发器的组件(例如,收发器和/或单独的接收器和发送器),该组件使得设备1000能够与其他设备通信,例如经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合。通信接口1070可允许设备1000从另一设备接收信息和/或向另一设备提供信息。例如,通信接口1070可以包括以太网接口、光学接口、同轴接口、红外接口、射频(RF)接口、通用串行总线(USB)接口、Wi-Fi接口、蜂窝网络接口等。
在一些实施例中,设备1000可以执行本文所述的一个或多个过程。设备1000可以基于处理器1020执行由非暂时性计算机可读介质(例如存储器1030和/或存储组件1040)存储的软件指令来执行这些过程。计算机可读介质被本文中被限定为非暂时性存储器设备。存储器设备包括单个物理存储设备内的存储器空间或分布在多个物理存储设备上的存储器空间。软件指令可以经由通信接口1070从另一计算机可读介质或从另一设备读入存储器1030和/或存储组件1040。存储在存储器1030和/或存储组件1040中的软件指令在被执行时,可使处理器1020执行本文所述的一个或多个过程。另外或替代地,可以使用硬接线电路代替软件指令或与软件指令结合使用,以执行本文所述的一个或多个过程。因此,本文描述的实现方式不限于硬件电路和软件的任何特定组合。作为示例提供了图10中所示的组件的数量和布置。实际上,与图10中所示的组件相比,设备1000可以包括附加组件、更少的组件、不同的组件或不同布置的组件。另外或替代地,设备1000的一组组件(例如,一个或多个组件)可以执行被描述为由设备1000的另一组组件执行的一个或多个功能。
图11示出了根据一些实施例的示例方法1100。在1102,平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨壁中限定的开口创建空气幕。例如,在图7C中,平行于接口模块104的壁128发起气体143的气体流,以跨壁128中限定的开口130创建空气幕301。在1104,移动接口门以露出开口。空气幕阻止接口模块内的第二气体通过开口。例如,在图7C中,移动接口门131以露出开口130,并且空气幕301限制接口模块内的气体125通过开口。在1106,通过开口转移晶圆。例如,在图7E中,晶圆106通过开口130转移。在1108,移动接口门以覆盖开口。例如,在图7G中,接口门131被移动以覆盖开口130。在1110,在移动接口门以覆盖开口之后,中止第一气体的气体流。例如,在图7G中,在移动接口门131以覆盖开口130之后,中止气体143的气体流。在一些实施例中,示例方法1100与处理装置100结合使用。处理装置100和示例方法1100可以具有其他实施例或替代方案,并且示例方法1100不限于处理装置100。处理装置100和示例性方法1100可用于执行其他过程操作的一个或组合,例如晶圆存储、晶圆转移、蚀刻、沉积、处理等。示例方法1100的其他布置、配置和/或操作在本公开的范围内。
图12示出了根据一些实施例的示例方法1200。在1202,将气体流供应到设置在用于转移半导体晶圆的接口模块的转移室内的壳体中。例如,在图4中,气体流400被供应到设置在用于转移晶圆106(图1)的接口模块104(图1)的转移室126内的壳体152中。在1204,使气体流通过壳体中的第一层,其中第一层限定多个第一孔径。例如,在图4中,气体流400通过壳体152中的第一层144以产生第一气体流402,其中第一层144限定多个第一孔径410。在1206,使气体流在通过第一层之后通过壳体中的第二层。第二层限定多个多边形第二孔径,以从壳体内的气体流创建流出壳体的层流空气幕。例如,在图4中,气体流400通过壳体152中的第二层146,以在通过第一层144之后成为第三气体流406。第二层146限定多个多边形第二孔径,例如第三孔径414,以从壳体152内的气体流400创建流出壳体152的空气幕301。在一些实施例中,示例方法1200与处理装置100结合使用。处理装置100和/或示例方法1200可以具有其他实施例或替代方案,并且示例方法1200不限于处理装置100。处理装置100和/或示例方法1200可用于执行其他过程操作中的一个或组合,例如晶圆存储、晶圆转移、蚀刻、沉积、处理等。示例方法1200的其他布置、配置和/或操作在本公开的范围内。
图13示出了根据一些实施例的示例方法1300。在1302,将前开门统一吊舱(FOUP)按照对接在与接口模块相邻的加载端口上进行检测。例如,在图7A中,将晶圆存储器件108(例如,FOUP)按照对接在与接口模块104相邻的加载端口110上进行检测。在1304,控制气体供应源以发起气体流,其中气体流跨接口模块中限定的开口创建层流空气幕。例如,控制图2的气体供应源214以发起图4的气体流400,其中气体流400跨接口模块104(图1)中限定的开口130创建空气幕301。在1306,在控制气体供应源发起气体流之后,控制与FOUP相邻的接口模块的接口门以露出开口。例如,在图7B中,在控制气体供应源214发起气体流400(图4)之后,控制与晶圆存储器件108相邻的接口模块104的接口门131以露出开口130。在1308,控制操作机器以通过开口在FOUP和接口模块之间转移半导体晶圆。例如,在图7E中,控制操作机器109以通过开口130在晶圆存储器件108和接口模块104之间转移晶圆106。在1310,控制接口门以覆盖开口。在1312,在控制接口门以覆盖开口之后,控制气体供应源以中止气体流。例如,在图7G中,在控制接口门131以覆盖开口130之后,控制气体供应源214(图2)以中止气体流400(图4)。在一些实施例中,示例方法1300与处理装置100结合使用。处理装置100和/或示例方法1300可以具有其他实施例或替代方案,并且示例方法1300不限于处理装置100。处理装置100和/或示例方法1300可用于执行其他过程操作中的一个或组合,例如晶圆存储、晶圆转移、蚀刻、沉积、处理等。示例方法1300的其他布置、配置和/或操作在本公开的范围内。
根据一些实施例,一种方法包括平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨所述壁中限定的开口创建空气幕。所述方法包括移动接口门以露出所述开口,其中,所述空气幕阻止所述接口模块内的第二气体通过所述开口。所述方法包括通过所述开口转移半导体晶圆,并且移动所述接口门以覆盖所述开口。所述方法包括在移动所述接口门以覆盖所述开口之后,中止所述第一气体的气体流。
在一些实施例中,所述方法包括:在所述接口模块内沿着向下的方向发起所述第二气体的气体流,其中,所述第一气体的气体流具有第一流速,并且所述第二气体的气体流具有大于所述第一流速的第二流速。
在一些实施例中,所述方法包括:从所述接口模块的下部部分排出所述第一气体和所述第二气体,使得所述空气幕跨所述开口沿着向下的方向保持在所述接口模块的转移室内。
在一些实施例中,所述方法包括将所述第一气体的气体流供应到设置在所述开口上方的所述接口模块的转移室内的壳体中。所述方法包括使所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定第一孔径。所述方法包括使来自所述第一层的所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定第二孔径,所述第二孔径具有的第二孔径尺寸大于所述第一孔径的第一尺寸,以限制和传送所述气体流。
在一些实施例中,所述第二层限定第三孔径,并且所述第二孔径和所述第三孔径在所述第二层中以网格图案排列。
在一些实施例中,所述第二层限定多个孔径,包括所述第二孔径和所述第三孔径,并且所述网格图案是所述多个孔径的n×m矩阵。
在一些实施例中,所述第一层限定第三孔径,所述第三孔径具有不同于所述第一孔径的第一形状的第三形状。
在一些实施例中,所述第一气体包括第一气体类型,并且所述第二气体包括与所述第一气体类型不同的第二气体类型。
在一些实施例中,所述第一气体具有的相对湿度低于所述第二气体。
根据一些实施例,一种方法包括将气体流供应到设置在用于转移半导体晶圆的接口模块的转移室内的壳体中。所述方法包括使所述气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定多个第一孔径。所述方法包括在使所述气体流通过所述第一层之后,使所述气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建流出所述壳体的层流空气幕。
在一些实施例中,所述方法包括将所述第一层保持为在所述壳体内低于至少一个气体喷嘴,以限定所述至少一个气体喷嘴和所述第一层之间的第一间隙。所述方法包括在使所述气体流通过所述第一层之前,分散所述第一间隙内的气体流,并且将所述第二层保持为在所述壳体内低于所述第一层,以限定所述第一层和所述第二层之间的第二间隙。所述方法包括在使所述气体流通过所述第二层之前,分散所述第二间隙内的气体流。
在一些实施例中,所述方法包括使所述气体流通过设置在所述壳体中所述第一层和所述第二层之间的第三层,其中,所述第三层限定多个第三孔径,并且所述第一孔径中的每一个具有的直径大于所述第三层中的第三孔径中的每一个的直径。
在一些实施例中,所述多个第一孔径中的每一个具有小于或等于第一最大直径的对应第一直径,并且所述多个多边形第二孔径中的每一个具有大于所述第一最大直径的第二直径。
在一些实施例中,所述多个第一孔径中的每一个具有小于或等于第一最大直径的对应第一直径,所述多个多边形第二孔径中的每一个具有第一边,所述第一边具有的第一边长大于所述第一最大直径,并且所述多个多边形第二孔径中的每一个具有第二边,所述第二边与所述多个多边形第二孔径中的相邻多边形第二孔径的第一边毗连。
在一些实施例中,所述方法包括用从所述壳体的边延伸的一对延伸部限制所述层流空气幕离开所述壳体。
在一些实施例中,一种设备包括:存储器,包括处理器可执行指令;和一个或多个处理器,可操作地耦合到所述存储器,在执行所述处理器可执行指令时执行以下操作。所述操作包括从与接口模块相邻的加载端口检测前开门统一吊舱(FOUP)对接到所述加载端口。所述操作包括控制气体供应源发起气体流,其中,所述气体流跨所述接口模块中限定的开口创建层流空气幕。所述操作包括在控制所述气体供应源发起所述气体流之后,控制与所述FOUP相邻的所述接口模块的接口门,以露出所述开口,所述操作包括控制操作机器通过所述开口在所述FOUP和所述接口模块之间转移半导体晶圆,并且控制所述接口门以覆盖所述开口。所述操作包括在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述气体供应源以中止所述气体流。
在一些实施例中,所述设备执行以下操作,所述操作包括在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述接口模块的第二接口门打开以露出所述接口模块中限定的第二开口。所述操作包括控制所述操作机器通过所述第二开口转移所述半导体晶圆。
在一些实施例中,所述设备执行以下操作,所述操作包括从与所述接口模块相邻的第二加载端口检测第二FOUP对接到所述第二加载端口。所述操作包括控制所述气体供应源发起第二气体流,其中,所述第二气体流跨所述第二开口创建第二层流空气幕。所述操作包括在控制所述气体供应源发起所述第二气体流之后,控制与所述第二FOUP相邻的所述接口模块的第二接口门,以露出所述第二开口。所述操作包括控制所述操作机器通过所述第二开口转移所述半导体晶圆,并且控制所述第二接口门以覆盖所述第二开口。所述操作包括在控制所述第二接口门以覆盖所述第二开口之后,控制所述气体供应源以中止所述第二气体流。
在一些实施例中,所述设备执行以下操作,所述操作包括控制所述气体供应源发起所述气体流,所述操作包括将所述气体流供应到设置在所述接口模块的转移室内的壳体中,以用于传送所述半导体晶圆。所述操作包括使所述气体流通过所述壳体中的第一层,所述第一层限定多个第一孔径。所述操作包括使所述气体流在通过所述第一层之后通过所述壳体中的第二层,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建所述层流空气幕。
在一些实施例中,所述设备执行以下操作,所述操作包括控制所述气体供应源发起所述气体流,作为第一气体的第一气体流;以及控制风扇过滤器单元以在所述接口模块内发起第二气体的第二气体流,其中,所述第一气体的相对湿度低于所述第二气体。
以上概述了若干实施例的特征,使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各方面。本领域技术人员应当理解,他们可以容易地使用本公开作为设计或修改其他工艺和结构以实现本文介绍的实施例的相同目的和/或实现本文介绍的实施例的相同优点的基础。本领域技术人员还应该认识到,这样的等同构造不脱离本公开的精神和范围,并且他们可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替换和变更。
尽管已经以特定于结构特征或方法动作的语言描述了主题,但是应当理解,所附权利要求的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反,上述特定特征和动作被公开为实现至少一些权利要求的示例形式。
本文中提供了实施例的各种操作。描述部分或全部操作的顺序不应被解释为暗示这些操作必然依赖于顺序。将意识到替代的顺序具有本说明书的益处。此外,应当理解,在本文提供的每个实施例中不一定存在所有操作。此外,应当理解,在一些实施例中并非所有操作都是必需的。
要意识到,为了简单和易于理解的目的,本文中所描述的层、特征、元素等相对彼此以特定尺寸来示出,例如结构尺寸或朝向,并且在一些实施例中其实际尺寸与本文所示的大不相同。此外,存在用于形成本文所述的层、区域、特征、元素等的各种技术,例如蚀刻技术、平坦化技术、注入技术、掺杂技术、自旋技术、溅射技术、生长技术或诸如CVD之类的沉积技术中的至少一种。
此外,“示例性”在本文中用于表示用作示例、实例、说明等,而不一定是有利的。如本申请中所使用的,“或”意指包含性“或”,而非排他性“或”。此外,除非另有规定或上下文明确指定为单数形式,否则本申请和所附权利要求中使用的“一”和“一个”通常应解释为表示“一个或多个”。此外,A和B中的至少一个和/或类似表示通常指A或B或A和B两者。此外,在使用“包括”、“具有”、“拥有”、“带有”或其变体的范围内,此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式包含。此外,除非另有规定,否则“第一”、“第二”等并不暗示时间方面、空间方面、顺序等。相反,此类术语仅用作特征、元素、项目等的标识符、名称等。例如,第一元素和第二元素通常对应于元素A和元素B,或两个不同或两个相同的元素,或同一元素。
此外,尽管已经针对一个或多个实施方式示出和描述了本公开,但是基于对本说明书和附图的阅读和理解,本领域的其他普通技术人员将进行等效的替换和修改。本公开包括所有此类修改和替换并且仅由所附权利要求的范围限制。特别是关于由上述组件(例如,元素、资源等)执行的各种功能,除非另有说明,否则用于描述此类组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能的任何组件(例如,在功能上等效的),即使在结构上不等同于所公开的结构。此外,尽管本公开的特定特征可仅针对多个实施方式中的一个而被公开,但此类特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合,如对于任何给定的或特定的应用来说可能期望的且有利的。
示例1.一种用于调节气体流的方法,包括:
平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨所述壁中限定的开口创建空气幕;
移动接口门以露出所述开口,其中,所述空气幕阻止所述接口模块内的第二气体通过所述开口;
通过所述开口转移半导体晶圆;
移动所述接口门以覆盖所述开口;以及
在移动所述接口门以覆盖所述开口之后,中止所述第一气体的气体流。
示例2.根据示例1所述的方法,包括:
在所述接口模块内沿着向下的方向发起所述第二气体的气体流,其中,所述第一气体的气体流具有第一流速,并且所述第二气体的气体流具有大于所述第一流速的第二流速。
示例3.根据示例1所述的方法,包括:
从所述接口模块的下部部分排出所述第一气体和所述第二气体,使得所述空气幕跨所述开口沿着向下的方向保持在所述接口模块的转移室内。
示例4.根据示例1所述的方法,包括:
将所述第一气体的气体流供应到设置在所述开口上方的所述接口模块的转移室内的壳体中;
使所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定第一孔径;以及
使来自所述第一层的所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定第二孔径,所述第二孔径具有的第二孔径尺寸大于所述第一孔径的第一尺寸,以限制和传送所述气体流。
示例5.根据示例4所述的方法,其中:
所述第二层限定第三孔径,并且
所述第二孔径和所述第三孔径在所述第二层中以网格图案排列。
示例6.根据示例5所述的方法,其中:
所述第二层限定多个孔径,包括所述第二孔径和所述第三孔径,并且
所述网格图案是所述多个孔径的n×m矩阵。
示例7.根据示例4所述的方法,其中,所述第一层限定第三孔径,所述第三孔径具有不同于所述第一孔径的第一形状的第三形状。
示例8.根据示例1所述的方法,其中,所述第一气体包括第一气体类型,并且所述第二气体包括与所述第一气体类型不同的第二气体类型。
示例9.根据示例1所述的方法,其中,所述第一气体具有的相对湿度低于所述第二气体。
示例10.一种用于调节气体流的方法,包括:
将气体流供应到设置在用于转移半导体晶圆的接口模块的转移室内的壳体中;
使所述气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定多个第一孔径;以及
在使所述气体流通过所述第一层之后,使所述气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建流出所述壳体的层流空气幕。
示例11.根据示例10所述的方法,包括:
将所述第一层保持为在所述壳体内低于至少一个气体喷嘴,以限定所述至少一个气体喷嘴和所述第一层之间的第一间隙;
在使所述气体流通过所述第一层之前,分散所述第一间隙内的气体流;
将所述第二层保持为在所述壳体内低于所述第一层,以限定所述第一层和所述第二层之间的第二间隙;以及
在使所述气体流通过所述第二层之前,分散所述第二间隙内的气体流。
示例12.根据示例10所述的方法,包括:
使所述气体流通过设置在所述壳体中所述第一层和所述第二层之间的第三层,其中,所述第三层限定多个第三孔径,并且所述第一孔径中的每一个具有的直径大于所述第三层中的第三孔径中的每一个的直径。
示例13.根据示例10所述的方法,其中:
所述多个第一孔径中的每一个具有小于或等于第一最大直径的对应第一直径,并且
所述多个多边形第二孔径中的每一个具有大于所述第一最大直径的第二直径。
示例14.根据示例10所述的方法,其中:
所述多个第一孔径中的每一个具有小于或等于第一最大直径的对应第一直径,
所述多个多边形第二孔径中的每一个具有第一边,所述第一边具有的第一边长大于所述第一最大直径,并且
所述多个多边形第二孔径中的每一个具有第二边,所述第二边与所述多个多边形第二孔径中的相邻多边形第二孔径的第一边毗连。
示例15.根据示例10所述的方法,包括:
用从所述壳体的边延伸的一对延伸部限制所述层流空气幕离开所述壳体。
示例16.一种用于调节气体流的设备,包括:
存储器,包括处理器可执行指令;和
一个或多个处理器,可操作地耦合到所述存储器,在执行所述处理器可执行指令时执行以下操作,包括:
从与接口模块相邻的加载端口检测前开门统一吊舱(FOUP)对接到所述加载端口;
控制气体供应源发起气体流,其中,所述气体流跨所述接口模块中限定的开口创建层流空气幕;
在控制所述气体供应源发起所述气体流之后,控制与所述FOUP相邻的所述接口模块的接口门,以露出所述开口;
控制操作机器通过所述开口在所述FOUP和所述接口模块之间转移半导体晶圆;
控制所述接口门以覆盖所述开口;以及
在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述气体供应源以中止所述气体流。
示例17.根据示例16所述的设备,其中,所述操作包括:
在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述接口模块的第二接口门打开,以露出所述接口模块中限定的第二开口;以及
控制所述操作机器通过所述第二开口转移所述半导体晶圆。
示例18.根据示例17所述的设备,其中,所述操作包括:
从与所述接口模块相邻的第二加载端口检测第二FOUP对接到所述第二加载端口;
控制所述气体供应源发起第二气体流,其中,所述第二气体流跨所述第二开口创建第二层流空气幕;
在控制所述气体供应源发起所述第二气体流之后,控制与所述第二FOUP相邻的所述接口模块的第二接口门,以露出所述第二开口;
控制所述操作机器通过所述第二开口转移所述半导体晶圆;
控制所述第二接口门以覆盖所述第二开口;以及
在控制所述第二接口门以覆盖所述第二开口之后,控制所述气体供应源以中止所述第二气体流。
示例19.根据示例16所述的设备,其中:
控制所述气体供应源发起所述气体流,包括:
将所述气体流供应到设置在所述接口模块的转移室内的壳体中,以用于传送所述半导体晶圆;
使所述气体流通过所述壳体中的第一层,所述第一层限定多个第一孔径;以及
使所述气体流在通过所述第一层之后通过所述壳体中的第二层,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建所述层流空气幕。
示例20.根据示例16所述的设备,其中,所述操作包括:
控制所述气体供应源发起所述气体流,作为第一气体的第一气体流;以及
控制风扇过滤器单元以在所述接口模块内发起第二气体的第二气体流,其中,所述第一气体的相对湿度低于所述第二气体。
Claims (10)
1.一种用于调节气体流的方法,包括:
平行于接口模块的壁发起第一气体的气体流,以跨所述壁中限定的开口创建空气幕;
移动接口门以露出所述开口,其中,所述空气幕阻止所述接口模块内的第二气体通过所述开口;
通过所述开口转移半导体晶圆;
移动所述接口门以覆盖所述开口;以及
在移动所述接口门以覆盖所述开口之后,中止所述第一气体的气体流。
2.根据权利要求1所述的方法,包括:
在所述接口模块内沿着向下的方向发起所述第二气体的气体流,其中,所述第一气体的气体流具有第一流速,并且所述第二气体的气体流具有大于所述第一流速的第二流速。
3.根据权利要求1所述的方法,包括:
从所述接口模块的下部部分排出所述第一气体和所述第二气体,使得所述空气幕跨所述开口沿着向下的方向保持在所述接口模块的转移室内。
4.根据权利要求1所述的方法,包括:
将所述第一气体的气体流供应到设置在所述开口上方的所述接口模块的转移室内的壳体中;
使所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定第一孔径;以及
使来自所述第一层的所述第一气体的气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定第二孔径,所述第二孔径具有的第二孔径尺寸大于所述第一孔径的第一尺寸,以限制和传送所述气体流。
5.根据权利要求4所述的方法,其中:
所述第二层限定第三孔径,并且
所述第二孔径和所述第三孔径在所述第二层中以网格图案排列。
6.根据权利要求5所述的方法,其中:
所述第二层限定多个孔径,包括所述第二孔径和所述第三孔径,并且
所述网格图案是所述多个孔径的n×m矩阵。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一层限定第三孔径,所述第三孔径具有不同于所述第一孔径的第一形状的第三形状。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一气体包括第一气体类型,并且所述第二气体包括与所述第一气体类型不同的第二气体类型。
9.一种用于调节气体流的方法,包括:
将气体流供应到设置在用于转移半导体晶圆的接口模块的转移室内的壳体中;
使所述气体流通过所述壳体中的第一层,其中,所述第一层限定多个第一孔径;以及
在使所述气体流通过所述第一层之后,使所述气体流通过所述壳体中的第二层,其中,所述第二层限定多个多边形第二孔径,以从所述壳体内的气体流创建流出所述壳体的层流空气幕。
10.一种用于调节气体流的设备,包括:
存储器,包括处理器可执行指令;和
一个或多个处理器,可操作地耦合到所述存储器,在执行所述处理器可执行指令时执行以下操作,包括:
从与接口模块相邻的加载端口检测前开门统一吊舱(FOUP)对接到所述加载端口;
控制气体供应源发起气体流,其中,所述气体流跨所述接口模块中限定的开口创建层流空气幕;
在控制所述气体供应源发起所述气体流之后,控制与所述FOUP相邻的所述接口模块的接口门,以露出所述开口;
控制操作机器通过所述开口在所述FOUP和所述接口模块之间转移半导体晶圆;
控制所述接口门以覆盖所述开口;以及
在控制所述接口门以覆盖所述开口之后,控制所述气体供应源以中止所述气体流。
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