一種用於晶圓的存儲腔裝置製造方法
2023-06-04 09:10:31
一種用於晶圓的存儲腔裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用於晶圓的存儲腔裝置，存儲腔及位於該存儲腔底部並由底柱支撐的底層託盤以及位於該底層託盤上的至少一層上層託盤；上層託盤由設置在底層託盤上的至少兩個支柱支撐；底層和上層託盤上表面的左右兩邊分別設有至少兩個曲孔；每個曲孔中卡有高於所述託盤上表面的曲釘；每一邊的曲釘連接為一體；上層託盤中的曲孔通過支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；底層託盤的曲孔通過底柱以及存儲腔底部與連接在存儲腔外部的一抽氣管貫通。本實用新型將曲釘卡在曲孔中，同時將託盤表面左右兩邊的曲釘分別設為整體，防止託盤震動使曲釘脫落；同時增加曲孔與抽氣管之間貫通的路徑，將摩擦產生的顆粒吸走，極大地提高了產品製造的良率。
【專利說明】—種用於晶圓的存儲腔裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體製備領域，特別是涉及一種用於晶圓的存儲腔裝置。
【背景技術】
[0002]在集成電路製造過程中，某些步驟需要晶圓在封閉的環境中進行加工。當晶圓進行加工時，將晶圓放入某些生產機臺的存儲腔體後，將存儲腔抽成真空環境，待晶圓在真空環境中反應之後，再將存儲腔體充入惰性氣體，之後才能把晶圓從存儲腔中取出。
[0003]通常供晶圓加工的生產機臺的存儲腔裝置如圖1所示，圖1中，所述存儲腔10的內部設有數層放置晶圓的託盤101，所述託盤101在縱向層疊，每層託盤之間由支柱102支撐使得層與層之間鏤空。在每個託盤的上表面設有穿過該上表面的孔103，通常情況下，每個託盤的上表面的左右兩邊各有數個孔，所述每個孔中設有陶瓷釘104。晶圓放置在所述託盤上方由所述陶瓷釘託住，從而避免晶圓和託盤直接接觸產生金屬汙染。
[0004]晶圓加工前放入存儲腔中，由抽氣管11將存儲腔中抽成真空環境存儲，當晶圓需要取出時，再由充氣管12對存儲腔充入氮氣等惰性氣體，然後晶圓會傳送出存儲腔，在晶圓的傳出的過程中，託盤會配合上下運動，上下運動的過程中會產生震動，圖2為含有孔以及陶瓷釘的託盤表面結構的俯視示意圖。由於託盤101的震動，位於託盤上表面孔中的陶瓷釘會從託盤上跳出而撞擊晶圓，會對晶圓造成缺角報廢，甚至造成晶圓破片；圖2中，由於陶瓷釘104彼此單獨存在於每個孔103中，其跳出孔的概率大大增加；另外，如圖1所示，常規設計中，所述孔的形狀為柱形，同時所述陶瓷釘的形狀亦為柱形，所述陶瓷釘在所述孔中的位置較為鬆動而且陶瓷釘沒有被所述孔束縛在其中，這也大大增加了陶瓷釘跳出的概率；同時陶瓷釘與託盤上的孔壁摩擦從而產生微塵，當微塵累積到一定程度，在抽氣或充氣的氣流擾動下可能會揚起微塵，造成晶圓的汙染。
[0005]目前解決由於託盤震動產生微塵對晶圓造成汙染的方法是定期在超純水槽中使用超聲波清洗，解決陶瓷釘脫落的辦法是定期更換有問題的陶瓷釘；這些解決辦法都造成了生產成本的上升。因此，有必要提出一種新的裝置來解決上述問題。
實用新型內容
[0006]鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種用於晶圓的存儲腔裝置，用於解決現有技術中由於託盤的震動使得支撐晶圓的陶瓷釘脫落撞擊晶圓而造成晶圓報廢以及由於摩擦帶來存儲腔中的微塵對晶圓造成汙染的問題。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種用於晶圓的存儲腔裝置，所述用於晶圓的存儲腔裝置至少包括:存儲腔及位於該存儲腔底部並採用底柱支撐的底層託盤以及位於該底層託盤上的至少一層上層託盤；所述上層託盤由設置在所述底層託盤上的至少兩個支柱支撐；所述底層和上層託盤上表面的左右兩邊分別設有至少兩個曲孔；所述每個曲孔中卡有高於該託盤上表面的曲釘；所述左右兩邊每一邊的所述曲釘相互連接為一體；上層託盤中的所述曲孔通過所述支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；所述底層託盤的曲孔通過所述底柱以及所述存儲腔底部與連接在所述存儲腔外部的一抽氣管貫通。
[0008]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述裝置還包括與所述存儲腔相連接的充氣管，所述充氣管中的氣體為惰性氣體。
[0009]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述充氣管中的惰性氣體為氮氣。
[0010]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述上層託盤或底層託盤的曲孔以及曲釘的個數分別七個，所述每個曲孔中有一個曲釘；所述上層託盤或底層託盤的左右兩邊分別有三個和四個曲釘。
[0011]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述每個曲釘沿紙面所在平面的截面形狀為L型。
[0012]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述每個曲釘高於所述託盤上表面的高度為I毫米至3毫米。
[0013]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述上層或底層託盤的曲孔之間的貫通以及所述底層託盤曲孔與所述存儲腔底柱以及所述存儲腔體之間的貫通是通過孔徑為3毫米至6毫米的曲線通孔形成的貫通。
[0014]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述曲釘的材質為陶瓷。
[0015]作為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的一種優選方案，所述託盤的材質為招。
[0016]如上所述，本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置，具有以下有益效果:本實用新型將所述託盤上表面的孔改為曲孔，將位於所述孔中的釘改為曲釘，從而實現了曲釘卡與所述曲孔中的效果，防止晶圓在傳送過程中，託盤發生震動使得位於孔內的釘脫落而撞擊晶圓的現象，同時，本實用新型將位於所述託盤左右兩邊每一邊的所述曲釘分別連接為一個整體，更加降低了其脫落的可能性；另外，本實用新型將所述上層託盤中的曲孔通過支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；底層託盤的曲孔通過所述底柱以及所述存儲腔底部與連接在存儲腔外部的一抽氣管貫通，使得由於摩擦而產生的顆粒被吸走，避免汙染晶圓，從而提聞了廣品製造的良率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術中的用於晶圓的存儲腔裝置示意圖。
[0018]圖2為現有技術中含有孔以及陶瓷釘的託盤表面的俯視示意圖。
[0019]圖3為本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置示意圖。
[0020]圖4為本實用新型的含有曲孔以及曲釘的上層託盤表面的俯視示意圖。
[0021]圖5為本實用新型的底層託盤200上曲孔及曲釘的縱截面示意圖。
[0022]元件標號說明
[0023]10、20存儲腔
[0024]101託盤
[0025]102、202支柱
[0026]103孔[0027]104陶瓷釘
[0028]200底層託盤
[0029]201上層託盤
[0030]203底柱
[0031]204曲孔
[0032]205曲釘
[0033]11,21抽氣管
[0034]22晶圓
[0035]12,23充氣管
[0036]24、25曲線通孔
【具體實施方式】
[0037]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】 加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0038]請參閱圖3至圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。
[0039]本實用新型提供一種用於晶圓的存儲腔裝置，如圖3所示，表示的是本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置的示意圖。所述用於晶圓的存儲腔裝置至少包括:存儲腔20，所述存儲腔20內的底部設有底柱203，所述底柱203支撐有一底層託盤200 ;優選地，所述託盤的材質為鋁，即本實用新型中的所述託盤為鋁託盤。所述存儲腔20內部還設有位於所述底層託盤上方的至少一層上層託盤201，所述上層託盤彼此通過至少兩個支柱的支撐而層層疊放。亦即所述每層上層託盤由至少兩個支柱支撐，所述支柱固定於所述每兩層上層託盤之間。通常，在半導體晶圓的生產中，該存儲腔中的所述上層託盤共有十一層，底層託盤為一層。
[0040]如圖3所示，本實用新型中的所述上層託盤201和底層託盤200上表面的左右兩邊都設有曲孔204，所述上層託盤201的上表面的左右兩邊分別設有曲孔204 ;所述底層託盤200的上表面的左右兩邊也分別設有曲孔204 ;並且對於所述上層託盤201而言，其上表面左右兩邊每一邊設有至少兩個曲孔；對於所述底層託盤200而言，其上表面左右兩邊每一邊也設有至少兩個曲孔。作為本實用新型的一種優選方案，本實施例中，所述上層託盤或底層託盤的曲孔個數分別七個，所述上層託盤或底層託盤的左右兩邊分別有三個和四個曲孔。
[0041]如圖3所示，本實用新型的所述每個曲孔204中卡有曲釘205，優選地，所述曲釘的材質為陶瓷。所述上層託盤或底層託盤的每個曲孔中的曲釘205高於該上層託盤或底層託盤的上表面；即位於所述曲孔中的曲釘的上端裸露於該託盤的上表面；例如:位於所述上層託盤201上表面的曲孔中的曲釘的上端高於該上層託盤201的上表面；位於所述底層託盤200上表面的曲孔中的曲釘的上端高於該底層託盤200的上表面。作為本實用新型的一種優選方案，本實施例中，所述每個曲孔中設有一個曲釘，因此，所述上層託盤或底層託盤的曲釘個數為七個，所述每一上層託盤和底層每個曲孔中分別有一個曲釘。例如:所述上層託盤的上表面的左邊有三個曲孔，每個曲孔中設有一個曲釘；其右邊有四個曲孔，每個曲孔中設有一個曲釘；同樣，所述底層託盤上表面的左邊有三個曲孔，每個曲孔中設有一個曲釘；其右邊有四個曲孔，每個曲孔中設有一個曲釘。優選地，所述每個曲釘高於所述託盤上表面的高度為I毫米至3毫米，本實施例中，所述每個曲釘高於所述託盤上表面的高度為2毫米。本實用新型中所述的曲孔指的是:所述底層或上層託盤的上表面設有不穿透其上下表面的孔，該孔為區別與圖1中所述的孔103的彎曲形狀的孔，孔103為矩形孔，該矩形孔的最大寬度所在的水平截面全部投影於其託盤的上表面；而本實用新型中所述的曲孔其最大寬度的水平截面不全部投影在該託盤的上表面，即所述曲孔其最大寬度大於其在該託盤上表面投影的最大寬度。如圖5表示的是所述曲孔及曲釘在所述底層託盤200上的縱截面示意圖，其中，該曲孔204的最大寬度為dl，其在該託盤上表面投影的最大寬度為d2，dl>d2。本實用新型的所述曲釘指的是不同於圖1中矩形陶瓷釘104的形狀彎曲的釘；該陶瓷釘104可以在豎直方向上由於託盤上下震動而脫落所述矩形孔103，而本實用新型的曲釘205如圖5所示,該曲釘205卡在所述曲孔204中，當所述託盤上下震動時,所述曲釘205由於卡在所述曲孔204中，因此不能在豎直方向上脫離於所屬託盤表面。作為本實用新型的一種優選方案，所述每個曲釘沿紙面所在平面的截面形狀為L型，即如圖1或圖5中所示的曲釘205的形狀為L型。
[0042]本實用新型中，所述每一上層託盤或所述底層託盤的左右兩邊每一邊的所述曲釘相互連接為一體；如圖4所示，所述上層託盤左邊的三個曲釘相互連接，其右邊的四個曲釘相互連接，所述連接方式採用所述曲釘頂端相互連接的方式。左右兩邊的曲釘分別相互連接的目的在於降低每個曲釘從所述曲孔中脫落的可能性，使得所述每個曲釘不易脫落。
[0043]本實用新型中所述上層託盤中的所述曲孔通過所述支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；所述底層託盤的曲孔通過所述底柱以及所述存儲腔底部與連接在所述存儲腔外部的一抽氣管貫通。如圖3所示，所述上層託盤201的所述曲孔通過支柱202與所述底層託盤200的曲孔204形成貫通，所述貫通方式通過曲線通孔24形成的貫通；若所述上層託盤201以上還設有其他上層託盤，則該上層託盤的曲孔與所述上層託盤201的曲孔之間的貫通也是如此；本實用新型的用於晶圓的存儲腔裝置中在所述存儲腔20的底部還設有一與該存儲腔內部貫通的抽氣管21，所述底層託盤200的曲孔204通過所述底柱203以及該存儲腔底部與該抽氣管21形成貫通，所述貫通是通過曲線通孔25形成的貫通。優選地，所述曲線通孔24和曲線通孔25的孔徑為3毫米至6毫米。
[0044]優選地，如圖3所示，本實用新型中，所述用於晶圓的存儲腔裝置還包括與所述存儲腔相連接的充氣管23，所述充氣管23中的氣體為惰性氣體，優選地，該惰性氣體選為氮氣。
[0045]本實施例的用於晶圓的存儲腔裝置的工作原理為:I)如圖3所示，晶圓22被傳送至該存儲腔中且置於每一上層託盤或底層託盤的凸起的所述曲釘上，同時為防止晶圓中在該反應腔中被氧化，通過所述抽氣管21將該存儲腔抽成真空狀態；2)當需要將所述晶圓取出該存儲腔時，所述充氣管23將惰性氣體氮氣充入該存儲腔中，之後該反應腔被打開，機械手臂伸入至晶圓位置，所述底柱通過馬達驅動會自動下降，使得所述上層託盤以及底層託盤整體下移，從而晶圓會被機械手臂接住以及轉移至該存儲腔外，之後所述底柱以及託盤再恢復至原位置。在上述步驟的晶圓傳送過程中，所述底柱會在馬達的驅動下上下運動，使得所述上層託盤或底層託盤整體上下運動，該運動會伴隨震動和摩擦產生，震動與摩擦產生的顆粒若落在所述曲孔中，則會通過與所述曲孔貫通的曲線通孔被所述抽氣管抽出該存儲腔外部，因此降低了顆粒對晶圓的汙染；另一方面，由於所述曲釘卡與所述曲孔之中，在所述上層託盤或底層託盤上下運動的過程中，所述曲釘不易在豎直方向上脫離該託盤，亦即不會撞擊到晶圓使得晶圓報廢。因此，提高了產品生產的良率。
[0046]綜上所述，本實用新型將所述託盤上表面的孔改為曲孔，將位於所述孔中的釘改為曲釘，從而實現了曲釘卡與所述曲孔中的效果，防止晶圓在傳送過程中，託盤發生震動使得位於孔內的釘脫落而撞擊晶圓的現象，同時，本實用新型將位於所述託盤左右兩邊每一邊的所述曲釘分別連接為一個整體，更加降低了其脫落的可能性；另外，本實用新型將所述上層託盤中的曲孔通過支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；底層託盤的曲孔通過所述底柱以及所述存儲腔底部與連接在存儲腔外部的一抽氣管貫通，使得由於摩擦而產生的顆粒被吸走，避免汙染晶圓，從而提高了產品製造的良率。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0047]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於，所述用於晶圓的存儲腔裝置至少包括: 存儲腔及位於該存儲腔底部並採用底柱支撐的底層託盤以及位於該底層託盤上的至少一層上層託盤；所述上層託盤由設置在所述底層託盤上的至少兩個支柱支撐； 所述底層和上層託盤上表面的左右兩邊分別設有至少兩個曲孔；所述每個曲孔中卡有高於該託盤上表面的曲釘；所述左右兩邊每一邊的所述曲釘相互連接為一體； 上層託盤中的所述曲孔通過所述支柱與位於其下層的託盤的曲孔貫通；所述底層託盤的曲孔通過所述底柱以及所述存儲腔底部與連接在所述存儲腔外部的一抽氣管貫通。
2.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述裝置還包括與所述存儲腔相連接的充氣管，所述充氣管中的氣體為惰性氣體。
3.根據權利要求2所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述充氣管中的惰性氣體為氮氣。
4.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述上層託盤或底層託盤的曲孔以及曲釘的個數分別七個，所述每個曲孔中有一個曲釘；所述上層託盤或底層託盤的左右兩邊分別有三個和四個曲釘。
5.根據權利要求4所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述每個曲釘沿紙面所在平面的截面形狀為L型。
6.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述每個曲釘高於所述託盤上表面的高度為I毫米至3毫米。
7.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述上層或底層託盤的曲孔之間的貫通以及所述底層託盤曲孔與所述存儲腔底柱以及所述存儲腔體之間的貫通是通過孔徑為3毫米至6毫米的曲線通孔形成的貫通。
8.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述曲釘的材質為陶瓷。
9.根據權利要求1所述的用於晶圓的存儲腔裝置，其特徵在於:所述託盤的材質為鋁。
【文檔編號】H01L21/677GK203826358SQ201420225691
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】牛正基, 奚曉明, 吳新江, 鄧義彬 申請人:中芯國際集成電路製造(北京)有限公司