半导体前段设备模组的排气装置
阅读：631发布：2020-05-08
专利汇可以提供半导体前段设备模组的排气装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 半导体 前段设备模组的排气装置，包括：集气箱，设置于废气源的下方，集气箱的顶部设置有开口面，集气箱的内部经由开口面与废气源相连通，其中所述废气源包含半导体前段设备模组；排气管路，设置于集气箱底部或侧面，且所述排气管路的一端与集气箱内部相连通。本发明提供了一种半导体前段设备模组的排气装置，通过引入设置于半导体前段设备模组下方的集气箱，并将废气从排气管路排出，避免了因有毒废气泄露而对周边环境造成的危害；此外，还在半导体前段设备模组内产生垂直向下的气流，减少了半导体前段设备模组内因 涡流 产生的颗粒污染，提高了 晶圆 良率。，下面是半导体前段设备模组的排气装置专利的具体信息内容。
1.一种半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，包括：
集气箱，设置于废气源的下方，所述集气箱的顶部设置有开口面，所述集气箱的内部经由所述开口面与所述废气源相连通，其中所述废气源包含半导体前段设备模组；及排气管路，设置于所述集气箱底部或侧面，且所述排气管路的一端与所述集气箱内部相连通。
2.根据权利要求1所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述集气箱的所述开口面的大小与所述半导体前段设备模组的底面尺寸匹配，使所述开口面重合于所述半导体前段设备模组的底面。
3.根据权利要求1所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括架空地板，所述架空地板设置于所述半导体前段设备模组与所述集气箱之间，所述架空地板具有多个连通所述架空地板的上表面与下表面的通孔，以使所述半导体前段设备模组的废气经过所述通孔收集至所述集气箱。
4.根据权利要求3所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括支架与支撑在所述支架上的横梁，所述架空地板支撑在所述横梁上，所述集气箱安装在所述支架的支撑高度中。
5.根据权利要求4所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述支架与所述横梁的表面形成有耐腐蚀材料层。
6.根据权利要求1所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括真空抽气模块，所述真空抽气模块连接所述排气管路的出气口。
7.根据权利要求1所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括废气处理模块，所述废气处理模块设置于所述排气管路中。
8.根据权利要求1所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述集气箱的内壁和所述排气管路的内壁形成有耐腐蚀材料层。
9.根据权利要求1-8任一所述的半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，所述集气箱的底部设有排气孔，连接所述排气管路的一端；所述集气箱的底部还设有支架孔，以供支架纵向贯穿所述集气箱；所述集气箱的两侧设有横梁开口，以供横梁横向贯穿所述集气箱。
半导体前段设备模组的排气装置
技术领域
背景技术
[0002] 目前，在半导体集成电路制造领域中的半导体生产设备会使用多种有毒的化学气体，这些化学气体一旦泄露，会对周边人员生命和财产安全造成严重影响。其中，前段设备模组(EFEM,Equipment Front End Module)作为一种用于传递晶圆的半导体设备组件，极易在晶圆传递的过程中将设备腔室中残留的化学气体带出并泄露到周边环境中去。例如，用于P型注入的离子注入设备一般会使用BF3作为注入离子源，当待处理晶圆完成离子注入工艺并通过前段设备模组从离子注入设备中传出时，工艺过程中残留的BF3气体极易附着于晶圆表面，并随之进入到前段设备模组内。这些对人体有高刺激性的BF3气体一旦从前段设备模组泄露到外界环境中，就可能引发周围作业人员身体不适乃至中毒，甚至导致车间停线。此外，在现有的前段设备模组的封闭环境中极易随晶圆传递产生涡流，进而扬起颗粒物并污染晶圆表面，导致晶圆良率低下。
[0003] 因此，有必要提出一种新的半导体前段设备模组的排气装置，解决上述问题。
发明内容
[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种半导体前段设备模组的排气装置，用于解决现有技术中半导体前段设备模组中有毒废气泄露的问题。
[0005] 为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种半导体前段设备模组的排气装置，其特征在于，包括：
[0006] 集气箱，设置于废气源的下方，所述集气箱的顶部设置有开口面，所述集气箱的内部经由所述开口面与所述废气源相连通，其中所述废气源包含半导体前段设备模组；及[0007] 排气管路，设置于所述集气箱底部或侧面，且所述排气管路的一端与所述集气箱内部相连通。
[0008] 作为本发明的一种可选方案，所述集气箱的所述开口面的大小与所述半导体前段设备模组的底面尺寸匹配，所述开口面重合于所述半导体前段设备模组的底面。
[0009] 作为本发明的一种可选方案，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括架空地板，所述架空地板设置于所述半导体前段设备模组与所述集气箱之间，所述架空地板具有多个连通所述架空地板的上表面与下表面的通孔，以使所述半导体前段设备模组的废气经过所述通孔收集至所述集气箱。
[0011] 作为本发明的一种可选方案，所述支架与所述横梁的表面形成有耐腐蚀材料层。
[0013] 作为本发明的一种可选方案，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括废气处理模块，所述废气处理模块设置于所述排气管路中。
[0014] 作为本发明的一种可选方案，所述集气箱的内壁和所述排气管路的内壁形成有耐腐蚀材料层。
[0015] 作为本发明的一种可选方案，所述集气箱的底部设有排气孔，连接所述排气管路的一端；所述集气箱的底部还设有支架孔，以供支架纵向贯穿所述集气箱；所述集气箱的两侧设有横梁开口，以供横梁横向贯穿所述集气箱。
[0016] 如上所述，本发明提供了一种半导体前段设备模组的排气装置，通过引入设置于半导体前段设备模组下方的集气箱，并将废气从排气管路排出，避免了因有毒废气泄露而对周边环境造成的危害。此外，还在半导体前段设备模组内产生垂直向下的气流，减少了半导体前段设备模组内因涡流产生的颗粒污染，提高了晶圆良率。附图说明
[0017] 图1显示为本发明实施例一中提供的半导体前段设备模组的排气装置中集气箱及排气管路的示意图。
[0018] 图2显示为本发明实施例一中提供的半导体前段设备模组的排气装置中集气箱及排气管路的侧视图。
[0019] 图3显示为本发明实施例一中提供的半导体前段设备模组的排气装置的设置示意图。
[0020] 图4显示为本发明实施例二中提供的架空地板的俯视图。
[0021] 图5显示为本发明实施例二中提供的半导体前段设备模组的排气装置的集气箱设置于支架和横梁之间的示意图。
[0022] 图6显示为本发明实施例二中提供的半导体前段设备模组的排气装置的集气箱设置于支架和横梁之间的正视图。
[0023] 图7显示为本发明实施例二中提供的半导体前段设备模组的排气装置中集气箱及排气管路的示意图。
[0024] 图8显示为本发明实施例二中提供的半导体前段设备模组的排气装置的设置示意图。
[0025] 图9显示为本发明实施例三中提供的半导体前段设备模组的排气装置的设置示意图。
[0026] 元件标号说明
[0027] 100 半导体前段设备模组
[0028] 10 集气箱
[0029] 10a 耐腐蚀材料层
[0030] 101 排气管路
[0031] 102 真空抽气模块
[0032] 103 架空地板
[0033] 103a 通孔
[0034] 104 固定夹具
[0035] 105 废气处理模块
[0036] 201 支架
[0037] 201a 排气孔
[0038] 201b 支架开孔
[0039] 202 横梁
[0040] 202a 横梁开口
具体实施方式
[0042] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0043] 请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0044] 实施例一
[0045] 请参阅图1至图3，本发明提供了一种半导体前段设备模组的排气装置，包括：
[0046] 集气箱10，设置于废气源的下方，所述集气箱10的顶部设置有开口面，所述集气箱的内部经由所述开口面与所述废气源相连通，其中所述废气源包含半导体前段设备模组100；及
[0047] 排气管路101，设置于所述集气箱10底部或侧面，且所述排气管路101的一端与所述集气箱10内部相连通。
[0048] 如图1所示，是本实施例所提供的所述半导体前段设备模组的排气装置中所述集气箱10的示意图，图2是其侧视图。本实施例中所提供的半导体前段设备模组的排气装置由集气箱10和排气管路101共同构成。其中，所述集气箱10的顶部设置有开口面，所述集气箱10的内部空间通过所述开口面和外部相连。所述排气管路101设置于所述集气箱10的底部，在本实施例中，设置了两根所述排气管路101与所述集气箱10的底部相连接。可选地，所述排气管路101的直径范围在80～120mm之间，例如100mm，但所述排气管路101的直径并不限于上述范围，可以根据实际所需的排气效果灵活设置。所述排气管路101通过排气孔201a和所述集气箱10相连接，连接结构应密封而牢固，不会使废气泄露到周边环境中去。图中所述排气管路101仅示意性地标出部分，其具体长度可以根据实际情况自由选定。在本发明的其他实施例中，所述排气管路也可以设置在所述集气箱的侧壁，所述排气管路的数量也可以设置为一根或者多于两根。当所述集气箱10置于所述废气源的下方时，废气通过所述开口面进入并收集于所述集气箱10中，并通过所述排气管路101排出，这就使废气得到集中回收，而不会泄露到周围环境中去。
[0049] 如图3所示，所述废气源包含半导体制造设备，特别是包含半导体制造设备的半导体前段设备模组100。在半导体集成电路制造过程中，一般无可避免地都会用到有毒的化学气体，这些化学气体如泄露到周边环境中，就可能造成巨大危害。特别对于半导体制造设备的半导体前段设备模组而言，由于其具有连通设备和外部环境并传递晶圆的功能，原本处于设备内部密封环境的化学气体极易在工艺过程中附着在晶圆表面，并和晶圆一同进入所述半导体前段设备模组中。而所述半导体前段设备模组和外部车间环境一般不会完全密封隔离，这就有可能使有害的化学气体扩散到周围环境中并造成危害。因此，本实施中提供的半导体前段设备模组的排气装置可以用于所述半导体前段设备模组100中的有害化学气体的收集。当然，在本发明的其他实施例中，所述半导体前段设备模组的排气装置也可以应用于其他可能存在化学气体泄露风险的半导体制造设备或其他废气源。
[0050] 在图3中，作为废气源的所述半导体前段设备模组100设置于所述集气箱10的上方，所述集气箱10的所述开口面的大小与所述半导体前段设备模组100的底面尺寸匹配，所述开口面重合于所述半导体前段设备模组100的底面。这就使得位于所述半导体前段设备模组100内的废气能够完全被所述集气箱10所收集，同时又确保所述集气箱10不会占据额外空间。在本实施例中，所述半导体前段设备模组100的底部设置开口或者采用敞开式无遮挡结构，以便所述半导体前段设备模组100中的废气可以顺利进入所述集气箱10中。此外，通过设置于半导体前段设备模组100下方的集气箱10，在半导体前段设备模组100内产生垂直向下的气流，避免了在半导体前段设备模组100内中产生涡流，减少了半导体前段设备模组100内的因涡流造成的颗粒污染，提高了晶圆良率。
[0051] 需要指出的是，在本实施例中，由于所述半导体前段设备模组100的底部需要连接并贴合所述集气箱10，因此所述半导体前段设备模组100自身的支撑固定可以通过将其侧面或顶部固定于生产设备实现，或者将所述集气箱10设置于固定地板面下，通过所述集气箱10支撑所述半导体前段设备模组100，本实施例并不限定所述半导体前段设备模组100的支撑固定方式。
[0052] 作为示例，再如图3所示，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括真空抽气模块102，所述真空抽气模块102连接所述排气管路101的出气口。所述真空抽气模块102可以是所述半导体前段设备模组的排气装置独立设置的真空泵，也可以是厂务真空系统。
[0053] 作为示例，如图3所示，所述集气箱10的内壁和所述排气管路101的内壁形成有耐腐蚀材料层10a，所述耐腐蚀材料层10a至少对所述半导体前段设备模组100中出现的化学气体具有耐腐蚀性，以免所述集气箱10和所述排气管路101被腐蚀后破损，产生二次泄露。例如，所述内壁材料可以选择不锈钢或高分子涂层材料等耐腐蚀材料。
[0054] 实施例二
[0055] 请参阅图4至图8，本实施例与实施例一中的方案相比，所述半导体前段设备模组的排气装置至少还包括架空地板103，所述架空地板103设置于所述半导体前段设备模组100与所述集气箱10之间(如图8所示)。
[0056] 由于所述半导体前段设备模组100用于在半导体生产设备与晶圆载具之间传递晶圆，为了确保晶圆传递的稳定性，在本实施例中，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括架空地板103，用于稳定支撑所述半导体前段设备模组100。所述半导体前段设备模组100设置于所述架空地板103上，通过多块所述架空地板103之间的缝隙或所述架空地板103上自带的开口，使所述半导体前段设备模组100中的废气收集并进入位于其下方的所述集气箱10中。
[0057] 作为示例，如图4所示，所述架空地板103设置有连通所述架空地板103的上表面与下表面的通孔103a。在半导体生产的无尘车间内，为了确保车间环境的空气洁净度等级维持在较高水平，例如100级甚至1级，车间内的空气流动呈垂直单向，因此车间内地板一般都设置为带通孔的地板，以使上方空气流入，形成垂直单向气流。图4中是本实施所提供的架空地板103的俯视图，其上具有多个连通所述架空地板103的上表面与下表面的通孔103a。本实施例中的所述半导体前段设备模组的排气装置的架空地板103也采用所述通孔地板，可以确保所述半导体前段设备模组100内的空气流动呈垂直单向，使产生的废气经过所述通孔收集至所述集气箱10内。此外，该实施方案也具有和现有车间环境相兼容的显著优势，可以实现与现有车间地板铺设的无缝衔接。在本实施例中，所述半导体前段设备模组100的底部是敞开式无遮挡结构，以便所述半导体前段设备模组100中的废气可以通过所述架空地板103进入所述集气箱10中。
[0058] 如图5至图7所示，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括支架201与支撑在所述支架201上的横梁202，所述架空地板103支撑在所述横梁202上，所述集气箱10安装在所述支架201的支撑高度中。图5是所述集气箱10设置于所述支架201与所述横梁202之间的示意图，图6是其正视图。其中，图5为展示支架201与横梁202的结构立体图，未画出铺设于所述横梁202上的所述架空地板103；图6为展示支架201与横梁202的侧视图，画出铺设于所述横梁202上的所述架空地板103。图7是本实施例所提供的所述集气箱10的立体示意图。由于所述支架201与所述横梁202贯穿所述集气箱10，在所述集气箱10对应位置上设置了支架开孔201b和横梁开口202a，以便所述支架201与所述横梁202分别通过。所述支架开孔201b和所述横梁开口202a并不限于图中所示位置，可以根据所述支架201与所述横梁202贯穿的具体位置灵活设置。所述支架开孔201b和所述横梁开口202a能够和所述支架201或所述横梁202紧密贴合，以免所述集气箱10中的废气泄露及所述集气箱10的晃动。在图5和图6中，所述支架201设置于基座梁203上，所述横梁202架设于所述支架201上，所述集气箱10通过固定夹具104固定于所述横梁202上，并确保所述集气箱10的开口面对准所述半导体前段设备模组100的底面。所述半导体前段设备模组100中的废气通过所述架空地板103上的所述通孔103a进入下方的所述集气箱10中。可选地，所述支架201与所述横梁202的表面还形成有耐腐蚀材料层，例如高分子材料涂层，以防止所述集气箱10中的化学性气体对穿过所述集气箱10中的所述支架201与所述横梁202产生腐蚀，进而造成地板支撑结构的损毁。本实施例通过在所述集气箱10上设置所述支架开孔201b和所述横梁开口202a，使所述集气箱10的设置位置不被所述支架201与所述横梁202所局限，从而能够适配安置于所述架空地板103上任意位置的所述半导体前段设备模组100。需要指出的是，本实施例中所提供的所述支架201与所述横梁202可以是针对本实施例中的所述架空地板103的支撑独立设计的，也可以与无尘车间内的其他架空地板采用相同的支架与横梁。此外，也可以根据无尘车间内的实际情况采用架空地板现有的其他支撑结构，而并不局限于本实施例所述的支架与横梁结构。
[0059] 作为示例，如图8所示，是本实施例中的所述半导体前段设备模组的排气装置的设置示意图。所述半导体前段设备模组100设置于所述架空地板103上，所述半导体前段设备模组100中产生的废气通过所述架空地板103进入所述集气箱10中，并通过所述排气管路101由所述真空抽气模块102抽走。此外，通过底部所述集气箱10的抽气作用，在所述半导体前段设备模组100内形成了向下流动的气流，避免了在所述半导体前段设备模组100内产生涡流及由涡流引起的颗粒物污染，所述半导体前段设备模组100内新形成的颗粒物也能够通过所述集气箱10及时排出。
[0060] 实施例三
[0061] 请参阅图9，本实施例与实施例二中的方案相比，所述半导体前段设备模组的排气装置还包括废气处理模块105，所述废气处理模块105设置于所述排气管路101中。由于所述集气箱10所收集的废气可能具有毒性或腐蚀性，不能直接排放到周围环境中，本实施还在所述排气管路101中设置了所述废气处理模块105，对所述排气管路101中的废气进行无害化处理。例如，废气处理模块105可以包含废气燃烧室，对所述废气进行直接燃烧处理；或者包含内置活性炭、酸碱中和物质或离子交换树脂的吸附式除害桶，对废气中的有害成分进行吸附。通过所述废气处理模块105对所述排气管路101中的废气进行处理后，再经过所述真空抽气模块102排放到周围环境中去，避免了废气对环境可能造成的污染。
[0062] 综上所述，本发明提供了一种半导体前段设备模组的排气装置，包括：集气箱，设置于废气源的下方，所述集气箱的顶部设置有开口面，所述集气箱的内部经由所述开口面与所述废气源相连通，其中所述废气源包含半导体前段设备模组；排气管路，设置于所述集气箱底部或侧面，且所述排气管路的一端与所述集气箱内部相连通。本发明所提供的半导体前段设备模组的排气装置，通过引入设置于半导体前段设备模组下方的集气箱，并将废气从排气管路排出，避免了因有毒废气泄露而对周边环境造成的危害；此外，还在半导体前段设备模组内产生垂直向下的气流，减少了半导体前段设备模组内因涡流产生的颗粒污染，提高了晶圆良率。
[0063] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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