CN204257606U - 一种晶圆存储柜的氮气填充装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体工艺设备技术领域，提供了一种晶圆存储柜的氮气填充装置，包括晶圆存储柜以及晶圆传送盒，晶圆传送盒上设有氮气进气口以及空气排出口；晶圆存储柜上设有的进气管道以及排气管道，进气管道的一端与氮气进气口连通，其另一端与氮气源连接，排气管道的一端与空气排出口连通，其另一端与回收容器连接，氮气源与回收容器之间设有用于分离氮气的压缩机；其中，进气管道上设有第一启闭阀，排气管道上设有第二启闭阀。本实用新型通过对传输到晶圆存储柜内的晶圆传送盒进行氮气填充，将晶圆传送盒内的氧气和水汽排出，同时使晶圆传送盒内充满干燥的氮气，避免在晶圆表面生成氧化物，提高了晶圆的良品率。

Description

一种晶圆存储柜的氮气填充装置

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺设备技术领域，尤其涉及一种晶圆存储柜的氮气填充装置。

背景技术

随着半导体产业制造线径越来越微小化，污染防治从粉尘微粒慢慢重视到气状分子污染物上，在集成电路的制作过程中，晶圆表面的洁净度及硅片表面稳定状态对高质量的硅器件工艺是至关重要的。如果晶圆表面质量达不到要求,无论其它工艺步骤控制得多么优秀,也不可能获得高质量的半导体器件。

现有的半导体工艺设备中，Stocker(即晶圆存储柜)用于放置若干个Foup(即晶圆传送盒)，而Foup用于存储若干片晶圆，它们都是晶圆生产过程中不可或缺的设备。

通常，空气中通常存在大量分子污染物，例如氧气和水汽，它们在晶圆表面容易与其结合形成氧化物，传统的Stocker和Foup的存储环境同样存在氧气和水汽，它们会与存储期间的晶圆产生表面反应，从而在晶圆表面生成氧化物，因此，晶圆在存储期间，由于受氧化物以及水汽的影响，最终会影响硅片的良品率。

因此，如何避免晶圆在存储时受到氧气和水汽的氧化反应，从而提高晶圆的良品率，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种晶圆存储柜的氮气填充装置，使晶圆在存储时避免与氧气和水汽产生氧化反应，从而提高晶圆的良品率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种晶圆存储柜的氮气填充装置，包括晶圆存储柜以及晶圆传送盒，所述晶圆存储柜用于存储所述晶圆传送盒，所述晶圆传送盒用于存储晶圆，所述晶圆传送盒上设有氮气进气口以及空气排出口；所述晶圆存储柜上设有的进气管道以及排气管道，所述进气管道的一端与所述氮气进气口连通，其另一端与氮气源连接，所述排气管道的一端与所述空气排出口连通，其另一端与回收容器连接，所述氮气源与回收容器之间设有用于分离氮气的压缩机，所述压缩机将分离后的氮气输送至所述氮气源，同时将分离后的空气排放至外界；其中，所述进气管道上设有第一启闭阀，所述排气管道上设有第二启闭阀。

优选的，所述氮气填充装置还包括控制单元以及氮气填充计时模块，所述氮气填充计时模块用于预设氮气填充时间并监测氮气填充时间，并将监测的氮气填充时间值反馈至所述控制单元，所述控制单元根据预设氮气填充时间控制所述第一启闭阀的开关。

优选的，所述控制单元还连接氮气流量模块，所述氮气流量模块用于预设氮气填充流量并监测氮气填充流量，并将监测的氮气填充流量值反馈至所述控制单元，所述控制单元控制所述第一启闭阀的开关。

优选的，所述空气排出口设于所述晶圆传送盒的底部。

优选的，所述排气管道上设有抽气泵，所述抽气泵将空气抽离所述晶圆传送盒。

优选的，所述晶圆传送盒设有干燥单元，所述干燥单元用于干燥所述晶圆传送盒内的水汽。

优选的，所述晶圆存储柜内设有氮气填充平台，所述氮气填充平台用于放置所述晶圆传送盒。

优选的，所述晶圆存储柜内设有传送***，所述传送***将所述晶圆传送盒传送至所述氮气填充平台上，以对所述晶圆传送盒填充氮气。

本实用新型提供晶圆存储柜的氮气填充装置，通过对传输到晶圆存储柜内的晶圆传送盒进行氮气填充，将晶圆传送盒内的氧气和水汽排出，同时使晶圆传送盒内充满干燥的氮气，以防止晶圆与空气中存在的氧气和水汽等物质产生反应，避免在晶圆表面生成氧化物，提高了晶圆的良品率；此外，用于填充的氮气易于取得，造价便宜，便于对现有的晶圆存储柜等设备进行改造。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例中晶圆传送盒的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例中含有氮气填充装置的晶圆存储柜的结构示意图；

图3为图1中晶圆传送盒在含有氮气填充装置的晶圆存储柜中的结构示意图。

其中，图1～图3中：

10、晶圆存储柜；20、晶圆传送盒；30、晶圆；40、氮气进气口；50、空气排出口；60、进气管道；70、排气管道；80、氮气源；90、回收容器；100、压缩机；110、第一启闭阀；120、第二启闭阀；130、控制单元；140、氮气填充计时模块；150、氮气流量模块；160、抽气泵；170、氮气填充平台。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，在详述本实用新型实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，在下述的实施例中，利用图1～3的结构示意图对按本实用新型晶圆存储柜的氮气填充装置进行了详细的表述。在详述本实用新型的实施方式时，为了便于说明，各示意图不依照一般比例绘制并进行了局部放大及省略处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定。

请参考图1～图3，图1为本实用新型优选实施例中晶圆传送盒的结构示意图；图2为本实用新型优选实施例中含有氮气填充装置的晶圆存储柜的结构示意图；图3为图1中晶圆传送盒在含有氮气填充装置的晶圆存储柜中的结构示意图。

本实用新型提供的晶圆存储柜的氮气填充装置涉及晶圆存储柜以及晶圆传送盒，晶圆存储柜用于存储晶圆传送盒，晶圆传送盒用于存储晶圆。由于晶圆传送盒内存在氧气和水汽，晶圆表面易与其产生反应，从而在晶圆表面产生氧化物，而氧化物的存在大大影响了晶圆的良品率，因此，本领域技术人员亟需对其进行改进。

由于氮气易于取得，造价便宜，因此，本实用新型旨在将晶圆传送盒内的空气中的氧气和水汽排出，使晶圆传送盒内充满氮气，避免了在晶圆表面产生氧化物。

如图1所示，晶圆传送盒上设有氮气进气口以及空气排出口；如图2、图3所示，晶圆存储柜上设有的进气管道以及排气管道；进气管道的一端与氮气进气口连通，其另一端与氮气源连接，排气管道的一端与空气排出口连通，其另一端与回收容器连接，氮气源与回收容器之间设有用于分离氮气的压缩机，压缩机将分离后的氮气输送至氮气源，同时将分离后的空气排放至外界；其中，进气管道上设有第一启闭阀，排气管道上设有第二启闭阀。

本实用新型的工作原理为：首先同时打开第一启闭阀以及第二启闭阀，对晶圆存储柜内的晶圆传送盒充入氮气，以排空晶圆传送盒内的氧气以及水汽，在预设时间后，关闭第二启闭阀，继续对晶圆传送盒充入氮气，使晶圆传送盒内充满氮气，随后关闭第一启闭阀。

由于，排出的气体为混合气体，既存在氧气以及氮气，因此，设计了一套氮气回收***，即在排气管道的末端设有回收容器，回收容器内同时回收了氧气和氮气，回收容器连接了一压缩机，压缩机将分离后的氮气输送至氮气源，同时将分离后的空气排放至外界；因此，由于压缩机将氮气和氧气分离，将氮气回收至氮气源内，充分利用了氮气资源，避免浪费。

具体的，本实施例中，氮气填充装置还包括控制单元以及氮气填充计时模块，氮气填充计时模块用于预设氮气填充时间并监测氮气填充时间，并将监测的氮气填充时间值反馈至控制单元，控制单元根据预设氮气填充时间控制第一启闭阀的开关。通过设定氮气填充时间，从而控制第一启闭阀的开关，工作效率高，且简单可靠。

同时，本实施例中，控制单元还可连接氮气流量模块，氮气流量模块用于预设氮气填充流量并监测氮气填充流量，并将监测的氮气填充流量值反馈至控制单元，控制单元控制第一启闭阀的开关。同样的，通过设定氮气通入流量，从而控制第一启闭阀的开关，简单可靠。

优选方案中，由于氮气分子重量较轻，空气排出口设于晶圆传送盒的底部，有利于将晶圆传送盒内的空气排出，同时带出晶圆传送盒内的水汽。

为加快晶圆传送盒排出氧气和水汽，排气管道上可设有抽气泵，抽气泵将空气抽离晶圆传送盒。此外，为了使晶圆传送盒内保持干燥，晶圆传送盒可设有干燥单元，干燥单元用于干燥晶圆传送盒内的水汽。

具体的，晶圆存储柜内可设有氮气填充平台以及传送***，氮气填充平台用于放置晶圆传送盒，传送***将晶圆传送盒传送至氮气填充平台上，以对晶圆传送盒填充氮气。

综上所述，本实用新型提供晶圆存储柜的氮气填充装置，通过对传输到晶圆存储柜内的晶圆传送盒进行氮气填充，将晶圆传送盒内的氧气和水汽排出，同时使晶圆传送盒内充满干燥的氮气，以防止晶圆与空气中存在的氧气和水汽等物质产生反应，避免在晶圆表面生成氧化物，提高了晶圆的良品率；此外，用于填充的氮气易于取得，造价便宜，便于对现有的晶圆存储柜等设备进行改造。

以上所述仅是实用新型的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种晶圆存储柜的氮气填充装置，包括晶圆存储柜以及晶圆传送盒，所述晶圆存储柜用于存储所述晶圆传送盒，所述晶圆传送盒用于存储晶圆，其特征在于，

所述晶圆传送盒上设有氮气进气口以及空气排出口；

所述晶圆存储柜上设有的进气管道以及排气管道，所述进气管道的一端与所述氮气进气口连通，其另一端与氮气源连接，所述排气管道的一端与所述空气排出口连通，其另一端与回收容器连接，所述氮气源与回收容器之间设有用于分离氮气的压缩机，所述压缩机将分离后的氮气输送至所述氮气源，同时将分离后的空气排放至外界；其中，所述进气管道上设有第一启闭阀，所述排气管道上设有第二启闭阀。

2.根据权利要求1所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述氮气填充装置还包括控制单元以及氮气填充计时模块，所述氮气填充计时模块用于预设氮气填充时间并监测氮气填充时间，并将监测的氮气填充时间值反馈至所述控制单元，所述控制单元根据预设氮气填充时间控制所述第一启闭阀的开关。

3.根据权利要求2所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述控制单元还连接氮气流量模块，所述氮气流量模块用于预设氮气填充流量并监测氮气填充流量，并将监测的氮气填充流量值反馈至所述控制单元，所述控制单元控制所述第一启闭阀的开关。

4.根据权利要求1～3任一所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述空气排出口设于所述晶圆传送盒的底部。

5.根据权利要求1～3任一所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述排气管道上设有抽气泵，所述抽气泵将空气抽离所述晶圆传送盒。

6.根据权利要求1～3任一所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述晶圆传送盒设有干燥单元，所述干燥单元用于干燥所述晶圆传送盒内的水汽。

7.根据权利要求1所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述晶圆存储柜内设有氮气填充平台，所述氮气填充平台用于放置所述晶圆传送盒。

8.根据权利要求7所述的晶圆存储柜的氮气填充装置，其特征在于，所述晶圆存储柜内设有传送***，所述传送***将所述晶圆传送盒传送至所述氮气填充平台上，以对所述晶圆传送盒填充氮气。