TW201413780A - 煙氣移除設備及基板處理設備 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種基板處理裝置。該基板處理設備包括：一處理單元，其中執行用於處理基板之製程；一載入口，其上設置容納該等基板的一容納容器；一框架，設置於該處單元與該載入口之間，用於定義一內空間；一內容器，其具有與該內空間連通的一容納空間；及一入口，透過該入口，該等基板載入該容納空間或從此卸載，該內容器在面對該入口的一後表面內具有複數個排放孔；一外容器，其設置於該內容器之外，定義出透過該等排放孔與該容納空間連通的一排放空間；一排氣孔，其定義在該外容器內以與該排放空間連通；及一排氣管線，其中設置強迫排放該容納空間內空氣的一排氣泵，該排氣管線連接該排氣孔。

Description

煙氣移除設備及基板處理設備
本發明係關於煙氣移除設備以及基板處理設備，尤其係關於透過一內容器後表面內定義的一排放孔，移除一基板上存在煙氣的設備，其中該基板已經利用預定處理來處理過。
一般而言，在半導體裝置製程中，在用來當成基板的一矽基板上可重複執行例如一沉積處理、一光微影處理、一蝕刻處理、一離子噴射處理、一研磨處理、一清潔處理等的單元處理，以形成具有所要電氣特性的電路圖案。尤其是，可執行該清潔處理，以在執行每一單元處理後，去除在該基板上殘留的異物。此時可根據異物的種類，執行乾式或濕式處理。在濕式清潔處理的案例中，批次型清潔處理同時清潔複數個基板，且依照需求可選擇性執行逐一清潔基板的單晶圓型清潔處理。
在逐一清潔基板的單晶圓型清潔處理案例中，主要使用一種在旋轉一基板時將清潔溶劑施加至該基板之方法。尤其是，在用於執行單晶圓型清潔處理的設備案例中，該設備可包括：一旋轉夾頭，用以旋轉一基板；一清潔溶劑施加單元，用以施加清潔溶劑至該基板；一清潔容器，其具有一封閉式下半部以回收施加至該基板的該清潔溶劑；及一驅動單元，用以旋轉該旋轉夾頭。根據要從該基板表面移除的異物，可使用各種 清潔溶劑。
例如：像是硫酸、氫氟酸、氫氧化銨、鹽酸、過氧化氫、二氯矽烷(DCS)等等的各種化學物品可用來當成清潔溶劑。如上述，包括該等化學物品的該清潔溶劑會造成清潔容器腐蝕或變形。如此，需要改善這種限制。另外，該化學清潔溶劑會在製程期間產生煙氣，如此該煙氣會與處理過的基板一起導入晶圓傳送盒(FOUP，front opening unified pod)，導致基板故障。
本發明提供一種用以輸送處理過的基板至一煙氣移除設備以移除煙氣之設備。
本發明亦提供一種用以移除從一處理過的基板產生的煙氣以避免該煙氣導入FOUP之設備。
此外，參閱下列詳細說明以及附圖將可了解本發明的其他目的。
本發明的具體實施例提供基板處理設備，包括：一處理單元，其中執行用於處理基板之製程；一載入口，其上安置容納該等基板的一容納容器；一框架，安置於該處單元與該載入口之間，用於定義一內空間；一內容器，其具有與該內空間連通的一容納空間；及一入口，透過該入口，該等基板載入該容納空間或從其卸載，該內容器在面對該入口的一後表面內具有複數個排放孔；一外容器，其安置於該內容器之外部，定義透過該等排放孔與該容納空間連通一排放空間；一排氣孔，其定義在該外容器內以與該排放空間連通；及一排氣管線，其中安置強迫排放該容納空 間內空氣的一排氣泵，該排氣管線連接至該排氣孔。
在某些具體實施例中，該基板處理設備可更包括安置於該內容器的該入口上之一噴氣單元，用於將氣體噴向該入口，因此形成一氣簾並且使該容納空間與外界隔離。
在其他具體實施例中，該內容器可包括一支撐構件，其垂直堆疊要彼此相隔一預定距離空間的該等基板。
在仍舊其他具體實施例中，該基板處理設備可更包括一加熱器，該加熱器設置於該容納空間內以加熱該等基板。
在甚至其他具體實施例中，該基板處理設備可更包括一傳送單元，用以傳送該容納容器內容納的該等基板至該處理單元內，該傳送單元將該等處理過的基板從該處理單元傳送入該內容器內，且將已移除煙氣的該等基板從該內容器傳送入該容納容器內。
在另外其他具體實施例內，該處理單元運用二氯化矽(DCS，Dichlorosilane)執行氧化矽的形成處理，且該排氣泵可強迫排出從該容納空間內的該等基板產生之煙氣。
在本發明的其他具體實施例中，設置於基板製造裝備之一側邊上用於移除一基板之煙氣的煙氣移除設備包括：一內容器，其具有容納該基板的一容納空間，其中該基板上已執行一預定基板處理程序；及一入口，透過該入口，該等基板載入該容納空間或從其卸載，該內容器在面對該入口的一後表面內具有複數個排放孔；一外容器，其設置於該內容器之外部，用以定義透過該等排放孔與該容納空間連通的一排放空間；一排氣孔，其定義在該外容器內與該排放空間連通；及一排氣管線，其中設置強 迫排放該容納空間內空氣的一排氣泵，該排氣管線連接至該排氣孔。
在某些具體實施例中，該煙氣移除設備可更包括設置於該內容器的該入口上之一噴氣單元，用於將氣體噴向該入口，因此形成一氣簾且使該容納空間與外界隔離。
在其他具體實施例中，該煙氣移除設備可更包括一加熱器，該加熱器設置於該容納空間內以加熱該等基板。
1‧‧‧煙氣去除設備
20‧‧‧支撐構件
3‧‧‧容納空間
25‧‧‧排氣空間
5‧‧‧框架
30‧‧‧外容器
8‧‧‧內空間
40‧‧‧排氣孔
10‧‧‧內容器
43‧‧‧排氣管線
15‧‧‧排放孔
45‧‧‧排氣泵
50‧‧‧支撐構件
170‧‧‧傳送室
60‧‧‧氣體噴嘴
200‧‧‧設備前端模組
70‧‧‧加熱器
210‧‧‧容納容器
100‧‧‧處理單元
220‧‧‧載入口
110‧‧‧處理室
100‧‧‧第二傳送單元
160‧‧‧第一傳送單元
100‧‧‧處理單元
150‧‧‧載入鎖定室
300‧‧‧基板處理設備
153‧‧‧載入室
W‧‧‧基板
157‧‧‧卸載室
在此包括附圖提供對本發明的進一步了解，且併入及構成此說明書的一部分。圖式例示本發明的示範具體實施例，且連同內容說明來解釋本發明的原理，其中：第一圖為根據本發明具體實施例之基板處理設備的示意圖；第二圖為例示第一圖所示一煙氣移除設備的示意圖；第三圖為例示第二圖所示一外容器內的一安裝狀態之剖面圖；第四圖為例示第三圖中一內容器的後視圖；第五圖為設置於第二圖中一容器內的一排氣管線之示意圖；及第六圖為例示第二圖中該煙氣移除設備內之一氣體流動狀態的圖式。
此後，將參照第一圖至第六圖來詳細說明本發明的示範性具體實施例。不過，本發明可以不同形式修改，且不構成限制於此公佈的具體實施例。而是，提供這些具體實施例，如此所揭示範圍將更完整，且將本發明範疇完整傳達給精通此技術的人士。在圖式中，為了清晰起見，將組件的形狀特別放大。
第一圖為根據本發明之具體實施例之一基板處理裝置的示意圖。請參閱第一圖，一基板處理設備300包括：一處理單元100，其中執行有關一基板W的一處理程序；及一裝備前端模組(EFEM，equipment front end module)200，該基板W透過其載入處理單元100或從其卸載。處理單元100包括複數個處理室110、一傳送室170、一第一傳送單元160、及一載入鎖定室150。
處理室110之每一者接收該基板W以執行一半導體處理，例如一蝕刻處理、一清潔處理、一化灰處理等等，藉此處理該基板W。從上方觀看時，傳送室170可具有實質多邊形狀。另外，傳送室170連接該等處理室110之每一者與載入鎖定室150。第一傳輸單元160可設置在傳送室170內。第一傳送單元160可將該基板W載入處理室110之每一者，或從該等處理室110之每一者卸載該基板W。另外，第一傳輸單元160可在該等處理室110之每一者與載入鎖定室150之間傳輸該基板W。
載入鎖定室150設置於傳送室170與EFEM 200之間。載入鎖定室150可包括：一載入室153，其中暫放載入處理是110的該等基板W；及一卸載室157，其中暫放從處理室110載入的該等處理過的基板W。在此，載入鎖定室150的內部可轉換成真空或大氣狀態。不過，傳送室170和處理室110都維持在真空狀態。如此，載入鎖定室150避免外物進入處理室110與傳送室170。
EFEM 200包括複數個容納容器210、複數個載入口220、一框架5、及一第二傳送單元100。容納容器210可容納複數個基板W。在此，容納容器210提供尚未提供給處理單元100的該等基板W，並且再度容納處 理單元100處理過的該等基板W。容納容器210坐落在載入口220上，並且載入口220設置於框架5的前側上，以支撐容納容器210。
框架5設置於載入口220與載入鎖定室150之間，用於定義一內空間8。第二傳送單元100設置於內空間8。第二傳送單元100在坐落於載入口220的容納空間210與處理單元100之間傳送該基板W。第二傳送單元100從該基板W取出容納空間210，以提供該基板W給處理單元100。另外，第二傳送單元100接收來自處理單元100的該基板W，將該基板W傳送給容納空間210。
在框架5的上半部上可設置一風扇(未顯示)和一濾芯(未顯示)。該風扇允許空氣從框架上半部層流至下半部，並且濾芯去除空氣中的粒子，將空氣過濾。如此，安裝來與框架5的側邊連通的煙氣移除設備1之一容納空間(請參閱第二圖的參考編號3)內的壓力低於框架5的內空間8之內部壓力。如此，內空間8內的氣體流向該容納空間(請參閱第二圖的參考編號3)。
在使用單叢集型二氯矽烷(DCS)製程來處理一基板的案例中，化學反應可表示如下：(SiH2Cl2+2N2O→SiO2+2N↑+2HCl) 反應方程式(1)
如反應方程式(1)內所示，當其上已經執行DCS的基板W逐一傳送入一晶圓傳送盒(FOUP)時，則該基板W表面上吸收的Hl1會與EFEM 200內的濕氣起反應，產生鹽酸。如此，鹽酸會腐蝕EFEM 200內的金屬。尤其是，在單晶圓型處理逐一清潔該等基板W的案例中，相較於批次型處理，該處理可迅速執行。如此，從該基板W產生的腐蝕氣體(HCl)可能增加 殘留量，而明顯腐蝕周邊零件與裝置。
另外，當在已經執行蝕刻的該基板W之煙氣進入容納複數個基板W的容納容器210內而未移除時，該煙氣會傳送至容納容器210內的其他基板W，導致該等基板W受污染。為了解決上述限制，可在框架5的側邊上提供一煙氣移除設備1，以移除會污染該等基板W的該煙氣及腐蝕氣體。在此將參考以下圖式來說明煙氣移除設備1。
第二圖為例示第一圖中一煙氣移除設備的示意圖。請參閱第二圖，煙氣移除設備1設置於框架5的側邊上，且一支撐構件50設置於外容器30的下半部，用於支撐外容器30。一內容器10設置於外容器30的內側表面上。內容器10具有一與框架5的內空間8連通的容納空間3。另外，內容器10具有一入口，透過該入口，該基板W進入容納空間3。外容器30有一對應內容器10之外表面的形狀。該外容器設置是從內容器10的後側隔開，定義一排氣空間(請參閱第五圖的參考編號25)。一容納該基板W的支撐構件20設置於容納空間3內，如此，已執行過預定處理程序的該基板W是由第二傳送單元100支撐構件20上傳送。支撐構件20垂直堆疊該處理過的基板W。例如：該等基板W可垂直堆疊在支撐構件20內。
氣體噴嘴60可沿著內容器10的入口設置。在複數個預設位置上可提供氣體噴嘴60。該等氣體噴嘴60之每一者可將空氣噴向該入口以形成一氣簾，藉此使容納空間3與框架5的內空間8隔離。氣體噴嘴60可接收來自一儲氣槽(未顯示，連接至供氣管)的氣體。另外，一閥門(未顯示)可打開或關閉，以調整供氣率。該儲氣槽可填入惰性氣體，例如N2和Ar。
第三圖例示第二圖中的一外容器內之一安裝狀態的剖面 圖，且第四圖為例示第三圖中的該內容器的後視圖。第五圖為設置於第二圖中的一容器內之一排氣管線的示意圖。如第三圖內所示，外容器30設置於內容器10之外部。內容器10的兩側表面之每一者設有一加熱器70，以加熱一基板W。支撐構件20設置於內容器10的容納空間3中，用於容納該基板W。加熱器70可產生熱量以提高容納空間3的溫度，如此，可移除該基板W上的煙氣。加熱器70可設置於內容器10與支撐構件20之間。或者，加熱器70可內建在內容器10內。
如上述，內容器10具有與框架5的內空間8連通之容納空間3；及具有一入口，透過該入口，該基板W可載入容納空間3或從其卸載。另外，如第四圖和第五圖所示，在面對內容器10的該入口之後表面上定義複數個排放孔15。利用設置於框架5的上半部的該風扇，可使該框架的內空間8的壓力維持高於內容器10的容納空間3的壓力。如此，該氣體可從內容器10的入口側，朝向該內容器的排放孔15形成一氣流。
在內容器10的後表面與外容器30之間定義排氣空間25。在排氣空間25內的外容器30的底部表面中定義一排氣孔40。支撐構件50設置於外容器30的下半部上，以支撐外容器30。支撐構件50可具有一開口。該開口定義在排氣孔40之下面以與排氣孔40連通。
一排氣管線43可設置於排氣孔40之下面。排氣管線43可連接一排氣泵45，迫使容納空間3內的氣體排放至外界。即是，使用設置於內容器10內的加熱器70提高容納空間3內部的溫度，以移除該基板W上產生的煙氣。此外，容納空間3內的煙氣可透過內容器10的後側內定義的排放孔15抽出至排氣孔40，使煙氣排出外界，藉此避免容納空間3內所容納的該基板W 受到腐蝕。如此，可避免發生基板故障情況，並可改善產量。
第六圖為例示第二圖中該煙氣移除設備內之氣體流動狀態的圖式。如上述，氣體噴嘴60設置於內容器10的入口上，使氣體噴向該入口以藉此形成一氣簾，藉此使容納空間3與內空間8隔離。排氣管線43連接排氣泵45，用於抽取排氣孔40的內部。如此，容納空間3內的煙氣透過內容器10的排放孔15流入排氣空間25。該煙氣可透過排氣空間25強迫排入排氣孔40，避免煙氣回流，藉此完全移除容納空間3內的污染源。
根據本發明的具體實施例，使用該內容器與該外容器之間該排氣空間中定義之該排氣孔，可移除該內容器內容納的該基板煙氣。另外，因為已移除從該處理基板產生的煙氣，可避免由於煙器造成基板故障，且可改善產量。
雖然本發明參考示範性具體實施例來詳細說明，不過本發明可以不同形式具體實施。如此，以下公佈的技術理念與申請專利範圍的範疇不受限於該等較佳具體實施例。
1‧‧‧煙氣去除設備
157‧‧‧卸載室
5‧‧‧框架
170‧‧‧傳送室
8‧‧‧內空間
200‧‧‧設備前端模組
100‧‧‧處理單元
210‧‧‧容納容器
110‧‧‧處理室
220‧‧‧載入口
150‧‧‧載入鎖定室
100‧‧‧第二傳送單元
153‧‧‧載入室
300‧‧‧基板處理設備

Claims (9)

  1. 一種基板處理設備，包括：一處理單元，其中執行用於處理基板之製程；一載入口，其上設置一用於容納該等基板之容納容器；一框架，其設置於該處單元與該載入口之間，用於定義一內空間；一內容器，其具有一與該內空間連通的容納空間；及一入口，透過該入口，該等基板可載入該容納空間或從其卸載，該內容器在面對該入口之後表面內具有複數個排放孔；一外容器，其設置於該內容器之外部，定義透過該等排放孔與該容納空間連通之一排放空間；一排氣孔，其定義在該外容器內以與該排放空間連通；及一排氣管線，其中設置強迫排放該容納空間內空氣的一排氣泵，該排氣管線連接該排氣孔。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理設備，更包括一設置於該內容器的該入口上之噴氣單元，用於使氣體噴向該入口，藉此形成一氣簾且使該容納空間與外界隔離。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理設備，其中該內容器可包括一支撐構件，其垂直堆疊彼此以一預定距離相隔的該等基板。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理設備，更包括一加熱器，該加熱器設置在該容納空間內以加熱該等基板。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理設備，更包括一傳送單元，用以傳送該容納容器內所容納的該等基板至該處理單元內，該傳送單元將該 等處理過的基板從該處理單元傳送入該內容器，且將已移除煙氣的該等基板從該內容器傳送入該容納容器。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理設備，其中該處理單元使用二氯矽烷(DCS)執行氧化矽形成處理；及該排氣泵強迫排出從該容納空間內的該等基板產生的煙氣。
  7. 一種設置於基板製造裝備之一側邊上用於移除一基板煙氣之煙氣移除設備，該煙氣移除設備包括：一內容器，其具有一用以容納該基板之容納空間，其中該基板上已執行一預定基板製程；及一入口，透過該入口，該等基板可載入該容納空間或從其卸載，該內容器在面對該入口之後表面內具有複數個排放孔；一外容器，其設置於該內容器之外部，定義一透過該等排放孔以與該容納空間連通之排放空間；一排氣孔，其定義在該外容器內以與該排放空間連通；及一排氣管線，其中設置一強迫排放該容納空間內空氣之排氣泵，該排氣管線連接該排氣孔。
  8. 如申請專利範圍第7項之煙氣移除設備，更包括一設置於該內容器的該入口上之噴氣單元，用於使氣體噴向該入口，藉此形成一氣簾且使該容納空間與外界隔離。
  9. 如申請專利範圍第7項之煙氣移除設備，更包括一加熱器，該加熱器設置在該容納空間內以加熱該等基板。
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