一种除湿过滤装置以及晶圆加工设备的制作方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种除湿过滤装置以及晶圆加工设备。


背景技术：

2.相关技术中，晶圆表面残留的氢溴酸会和空气中的水汽结合形成一种白色结晶物，晶圆在设备前端模块内的搬运过程中，这种白色结晶物会腐蚀机械手臂接触晶圆的夹持部分，因此，在机械手臂工作一段时间后，需要通过更换机械手臂的夹持部分，以维持机械手臂的正常运转，如此导致更换夹持部分的频率过高，使得机械手臂的耗材成本增加。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种除湿过滤装置以及晶圆加工设备，通过设置加热组件，使进入设备前端模块的气体先经加热组件加热，降低气体的湿度值，即减少水汽含量，进而减少白色结晶物的产生，从而降低机械手臂的夹持部分的更换频率，以降低机械手臂的耗材成本。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种除湿过滤装置，用于设备前端模块，包括壳体、加热组件、温度传感器以及控制器，所述壳体具有容纳腔，所述壳体上形成有连通所述容纳腔的进气口和出气口，所述加热组件设置于所述容纳腔内并与所述壳体连接，所述温度传感器与所述壳体连接，所述温度传感器设置于所述容纳腔、所述进气口以及所述出气口的至少一个内，所述控制器与所述加热组件以及所述温度传感器均电性连接。
5.本技术实施例的有益效果为：通过设置加热组件，加热组件启用时会使容纳腔内的温度升高，进而降低进入容纳腔内的气体的湿度值，即减少气体中的水汽含量，处理后的气体进入设备前端模块，使腐蚀机械手臂的夹持部分的白色结晶物的产量大大减少，进而能够降低夹持部分的更换频率，进而降低了机械手臂的耗材成本。通过设置温度传感器，温度传感器能够监测容纳腔内的温度，发送电信号至控制器以控制加热组件的开关和/或加热功率，从而对容置腔内的气温以及湿度进行准确控制。
6.在其中一些实施例中，沿所述进气口的进气方向，所述进气口的正投影与所述加热组件所在区域至少部分重叠。
7.基于上述实施例，将进气口的正投影设计为与加热组件的所在区域至少部分重叠，加热组件对准进气口，使经进气口进入容纳腔的气体第一时间与加热组件接触，能够更高效的降低气体的湿度值。
8.在其中一些实施例中，所述加热组件包括至少一个加热管，所述加热管与所述壳体连接，并与所述控制器电性连接。
9.基于上述实施例，将加热组件设计为包括加热管，加热管结构简单、热效率高、机械强度好。
10.在其中一些实施例中，所述加热管延伸于所述壳体的相对两个侧壁之间。
11.基于上述实施例，将加热管设计为延伸于壳体的相对两个侧壁之间，增大了气体
与加热管的接触面积，同时使加热管与壳体的连接更加稳固。
12.在其中一些实施例中，所述加热管的数量为多个，多个所述加热管等间隔分布。
13.基于上述实施例，通过设计多个等间隔分布的加热管，气体更加均匀充分的接触加热管，能够更好的降低气体的湿度值。
14.在其中一些实施例中，还包括过滤网，所述过滤网设置于所述容纳腔内并与所述壳体连接，所述过滤网对应所述进气口设置。
15.基于上述实施例，通过设置过滤网，过滤网能够过滤气体中的微小粒子，减少气体对晶圆的损伤。
16.在其中一些实施例中，还包括气压传感器，所述气压传感器与所述壳体连接，所述气压传感器设置于所述容纳腔、所述进气口以及所述出气口的至少一个内。
17.基于上述实施例，通过设置气压传感器，气压传感器能够检测进气口处的气体压力以及容纳腔内的压力值。
18.第二方面，本技术实施例提供了一种晶圆加工设备，包括设备前端模块以及如上述中任一项所述除湿过滤装置，所述设备前端模块包括外壳，所述外壳具有入气口，所述除湿过滤装置安装于所述外壳并位于所述外壳外，所述出气口与所述入气口连通。
19.本技术实施例的晶圆加工设备，通过设置加热组件，加热组件启用时会使容纳腔内的温度升高，进而降低进入到容纳腔内的气体的湿度值，即减少气体中的水汽含量，处理后的气体进入设备前端模块，使腐蚀机械手臂夹持部分的白色结晶物的产量大大减少，进而能够降低夹持部分的更换频率，进而降低了机械手臂的耗材成本。通过设置温度传感器，温度传感器能够监测容纳腔内的温度，发送电信号至控制器以控制加热组件的开关和/或加热功率，从而对容置腔内的气温以及湿度进行准确控制。将设备前端模块的入气口设计为与出气口连通，使除湿过滤后的气体进入外壳内，维护了良好的晶圆加工环境。
20.在其中一些实施例中，所述晶圆加工设备还包括湿度传感器，所述湿度传感器与所述控制器电性连接；所述湿度传感器设置于所述外壳内，或者所述湿度传感器设置于所述进气口、所述出气口、所述入气口以及所述容纳腔的至少一个内。
21.基于上述实施例，通过设置湿度传感器，便于实时监控气体的湿度值。当湿度传感器设置于进气口时，能够检测进入容纳腔内气体的湿度值；当湿度传感器设置于出气口时，能够检测除湿后的气体的湿度值；当湿度传感器设置于入气口时，能够检测进入设备前端模块的气体的湿度值；当湿度传感器设置于容纳腔内时，能够检测容纳腔内气体的湿度值。
22.在其中一些实施例中，所述设备前端模块还包括吸气组件，所述吸气组件位于所述外壳内且连接所述外壳，以使气体依次经所述进气口、所述出气口以及所述入气口进入所述外壳内。
23.基于上述实施例，通过设置吸气组件，能够促使气体经进气口进入容纳腔，然后依次经出气口以及入气口进入外壳内。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例提供的一种晶圆加工设备的立体图；
26.图2为本技术实施例提供的一种除湿过滤装置的俯视图；
27.图3为本技术实施例提供的一种除湿过滤装置的去除顶板后的立体图；
28.图4为本技术实施例提供的一种除湿过滤装置的去除顶板后的俯视图；
29.图5为本技术实施例提供的一种设备前端模块的俯视图。
30.附图标记：10、除湿过滤装置；20、设备前端模块；30、晶圆加工设备；110、壳体；120、加热组件；130、温度传感器；140、控制器；150、过滤网；111、容纳腔；112、进气口；113、出气口；114、侧壁；121、加热管；210、外壳；211、入气口。
具体实施方式
31.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
32.相关技术中，晶圆表面残留的氢溴酸会和空气中的水汽结合形成一种白色结晶物，晶圆在设备前端模块内的搬运过程中，这种白色结晶物会腐蚀机械手臂接触晶圆的夹持部分，因此，在机械手臂工作一段时间后，需要通过更换机械手臂的夹持部分，以维持机械手臂的正常运转，如此导致更换夹持部分的频率过高，使得机械手臂的耗材成本增加。本技术实施例提供了一种除湿过滤装置以及晶圆加工设备，旨在解决上述技术问题。
33.第一方面，请参见图1至图3，本技术实施例提供了一种除湿过滤装置10，用于将除湿过滤后的气体送入设备前端模块20，设备前端模块20主要用于晶圆的自动上下料，除湿过滤装置10包括壳体110、加热组件120、温度传感器130以及控制器140。其中，加热组件120用于加热壳体110内的气体以降低气体的湿度值。
34.请参见图2至图4，壳体110可以具有容纳腔111，壳体110上形成有连通容纳腔111的进气口112和出气口113。加热组件120设置于容纳腔111内并与壳体110连接。温度传感器130与壳体110连接，温度传感器130可以设置于容纳腔111、进气口112以及出气口113的至少一个内。控制器140与加热组件120以及温度传感器130均电性连接。其中，壳体110可以为长方体，具有相对设置的顶板和底板，优选地，进气口112设置于顶板，出气口113设置于底板。
35.通过设置加热组件120，加热组件120启用时会使容纳腔111内的温度升高，进而降低进入容纳腔111内的气体的湿度值，即减少气体中的水汽含量，处理后的气体进入设备前端模块20，使腐蚀机械手臂的夹持部分的白色结晶物的产量大大减少，进而能够降低夹持部分的更换频率，进而降低了机械手臂的耗材成本。其中，“夹持部分”为橡胶或塑料材质的吸盘。通过设置温度传感器130，温度传感器130能够监测容纳腔111内的温度，发送电信号至控制器140以控制加热组件120的开关和/或加热功率，从而对容纳腔111内的气温以及湿度进行准确控制。
36.当温度传感器130设置于容纳腔111内时，可以直接检测容纳腔内的温度；当温度传感器130设置于进气口112处时，可第一时间检测气体的温度并传输相应的电信号至控制器；当温度传感器130设置于出气口113处时，亦可检测气体的温度以发送相应的电信号。优
选地，可以在进气口112处，出气口113处均设置温度传感器130，通过检测加热前的气体和加热后的气体的温度差以发送电信号至控制器140进行更加精准的控制。
37.可以理解地，容纳腔111内的温度可以控制在30℃至40℃，当温度传感器130检测容纳腔111内的温度低于30℃时，发送电信号至控制器140，控制器140控制加热组件120开启，当温度传感器130检测容纳腔111内的温度高于40℃时，发送电信号至控制器140，控制器140控制加热组件120关闭。
38.请参见图2至图3，进一步地，沿进气口112的进气方向，也即图2中垂直纸面的方向，进气口112的正投影可以与加热组件120所在区域至少部分重叠。将进气口112的正投影设计为与加热组件120的所在区域至少部分重叠，加热组件120对准进气口112，使经进气口112进入容纳腔111的气体第一时间与加热组件120接触，能够更高效的降低气体的湿度值。在另一些实施例中，进气口112的正投影可以与加热组件120所在区域全部重叠，更利于降低气体的湿度值。
39.请参见图3，加热组件120可以包括至少一个加热管121，加热管121与壳体110连接，并与控制器140电性连接。将加热组件120设计为包括加热管121，加热管121结构简单、热效率高、机械强度好。进一步地，加热管121可以延伸于壳体110的相对两个侧壁114之间，能够增大气体与加热管121的接触面积，同时使加热管121与壳体110的连接更加稳固。更进一步地，请参见图4，加热管121的数量可以为多个，多个加热管121等间隔分布。通过设计多个等间隔分布的加热管121，气体更加均匀充分地接触加热管121，能够更好的降低气体的湿度值。其中，加热管121可以为不锈钢电热管、石英电热管、铁氟龙电热管和钛电热管。
40.请参见图2至图3，为过滤气体中的微小粒子等污染物，(污染物会在加工过程中对晶圆造成污染)，减少气体对晶圆的损伤，除湿过滤装置10还可以包括过滤网150，过滤网150设置于容纳腔111内并与壳体110连接，且过滤网150对应进气口112设置。在另一些实施例中，过滤网150也可以设置于进气口112和/或出气口113处。
41.请参见图3，可以理解地，除湿过滤装置10还可以包括气压传感器(图中未示出)，气压传感器与壳体110连接，气压传感器可以设置于容纳腔111、进气口112以及出气口113的至少一个内。气压传感器用于检测气体压力。通过设置气压传感器，气压传感器能够检测进气口112处的气体压力、出气口113处的气体压力以及容纳腔111内的压力值。
42.第二方面，请参见图1、图4和图5，本技术实施例提供了一种晶圆加工设备30，包括设备前端模块20和上述中任一实施例的除湿过滤装置10。设备前端模块20包括外壳210，外壳210具有入气口211。除湿过滤装置10安装于外壳210并位于外壳210外，出气口113与入气口211连通。
43.本技术实施例的晶圆加工设备30，通过设置加热组件120，加热组件120启用时会使容纳腔111内的温度升高，进而降低进入容纳腔111内的气体的湿度值，即减少气体中的水汽含量，处理后的气体进入设备前端模块20，使腐蚀机械手臂的夹持部分的白色结晶物的产量大大减少，进而能够降低夹持部分的更换频率，进而降低了机械手臂的耗材成本。通过设置温度传感器130，温度传感器130能够监测容纳腔111内的温度，发送电信号至控制器140以控制加热组件120的开关和/或加热功率，从而对容置腔内的气温以及湿度进行准确控制。将设备前端模块20的入气口211设计为与出气口113连通，使只有除湿过滤后的气体能够进入外壳210内，维护了良好的晶圆加工环境。
44.进一步地，晶圆加工设备30还可以包括湿度传感器(图中未示出)，湿度传感器与控制器140电性连接。其中，湿度传感器设置于外壳210体内，或者湿度传感器可以设置于进气口112、出气口113、入气口211以及容纳腔111的至少一个内。
45.可以理解地，湿度传感器的数量可以为一个或者多个。湿度传感器设置于进气口112、出气口113、入气口211或者容纳腔111内时，当湿度传感器检测到气体的湿度值高于30％时，发送电信号至控制器140，控制器140控制加热组件120开启。当湿度传感器检测到气体的湿度值底于28％时，发送电信号至控制器140，控制器140控制加热组件120关闭。
46.在一些实施例中，可以理解地，先以温度传感器130检测的温度为第一判断阈值以发送电信号至控制器140，再以湿度传感器检测的湿度值为第二判断阈值进一步传送电信号至控制器140，以更好的降低湿度值。
47.在另一些实施例中，可以理解地，先以湿度传感器检测的湿度值为第一判断阈值以传送电信号至控制器140，再以温度传感器130检测的温度为第二判断阈值进一步发送电信号至控制器140，以更好的降低湿度值。
48.进一步地，湿度传感器的数量优选为两个。两个湿度传感器分别位于进气口112处和出气口113处，或两个湿度传感器分别位于进气口112处和入气口211处，两个湿度传感器分别对进入容纳腔111的气体的湿度值和经出气口113排入气口211处的气体/或入气口211处的气体的湿度值进行检测比较，以发送电信号至控制器140，控制器140控制加热组件120的开关，可以更精确的控制气体的湿度值。
49.设备前端模块20还可以包括吸气组件(图中未示出)，吸气组件位于外壳210内且连接外壳210，以使气体依次经进气口112、出气口113以及入气口211进入外壳210内。通过设置吸气组件，能够促使气体经进气口112进入容纳腔111，然后依次经出气口113以及入气口211进入外壳210内。其中，吸气组件可以为排风扇、换气扇或者风机。
50.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
51.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。