用于真空交换仓的减压防尘装置及真空交换仓的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于真空交换仓的减压防尘装置以及真空交换仓，所述减压防尘装置包括进气单元、托盘以及挡板；所述进气单元的一端与真空交换仓的进气管道连接，另一端伸入到所述托盘中；所述挡板设置在托盘开口端上，所述挡板上设置有挡板过滤单元。气体经进气单元流入托盘，并向上经挡板上的挡板过滤单元后流出，气体在减压防尘装置内迂回流动进入到真空交换仓，可减少气体对晶圆的冲击，并且气体中夹杂的颗粒经过沉降以及挡板过滤单元的过滤后，落到晶圆上的机会大大减低，有效防止出现异物不良缺陷。
【专利说明】用于真空交换仓的减压防尘装置及真空交换仓
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路制造领域，特别涉及一种用于真空交换仓的减压防尘装置及真空交换仓。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的发展，半导体器件越来越小，随之晶圆上的图案也越做越小。为了保证晶圆上图案的精准性，晶圆制作过程中需要抽取制作中的晶圆测量关键尺寸(Critical Dimension,简称 CD)。
[0003]通常，米用关键尺寸扫描电镜(CriticalDimension Scanning ElectronicMicroscope，简称⑶SEM)测量制作在晶圆上的图形的关键尺寸。关键尺寸扫描电镜机台测试环境要求真空状态下进行，其通常包括测试机台以及与测试机台连通的真空交换仓(Exchange Chamber,简称XC),大气环境中的晶圆进入测试机台之前,需要先经过真空交换仓进行抽真空，当达到一定真空度时，测试机台的腔体开放，晶圆被送到测试机台上测量尺寸。在测量完毕后，晶圆同样被送到真空交换仓，测试机台的腔体关闭，这时向真空交换仓通氮气，真空交换仓内真空度被破坏，达到常压时，晶圆被送出真空交换仓，新的晶圆进来准备测量。
[0004]图1是现有技术中真空交换仓的结构试图。如图1所示，当通入氮气时，阀门102打开，由于气体是从大气环境中经进气管道101进入真空环境，气体瞬间冲入真空交换仓内，冲击力比较大。氮气瞬间释放产生的冲力时常会将气路里积聚的颗粒或者由于阀门102开关闭合造成的碎屑或异物104吹到晶圆10表面。因为进气管道101位于晶圆10中心位置上方，从而在晶圆中心出现异物不良缺陷。
[0005]为解决上述问题，尝试在真空交换仓的上盖100上加装第一过滤网103，但是由阀门102损耗产生的摩擦粉末较为细小，第一过滤网103的网孔较大，难以阻挡其掉落，仍然不能杜绝此异物不良缺陷的产生。因而，如何在真空交换仓泄压时避免异物落到晶圆上成为重要的课题。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是解决真空交换仓在泄压时异物落到晶圆上导致出现异物不良缺陷的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于真空交换仓的减压防尘装置，包括进气单元、托盘以及挡板；所述进气单元的一端与所述真空交换仓的进气管道连接，另一端伸入到所述托盘中；所述挡板设置在所述托盘的开口端上，所述挡板上设置有挡板过滤单元。
[0008]可选的，所述进气单元包括连接端以及套筒，所述连接端与所述真空交换仓的进气管道连接，所述套筒与所述连接端连接并伸入到所述托盘中，所述套筒与所述挡板共同封闭所述托盘的开口。所述连接端的外表面设置有螺纹，通过螺纹与所述真空交换仓的进气管道连接。所述套筒通过支柱固定在所述托盘中，所述托盘为圆盘状，所述套筒为圆筒形。
[0009]可选的，所述进气单元还包括设置于所述连接端与所述套筒之间的密封单元，所述密封单元为垫圈。
[0010]可选的，所述挡板的表面设置有若干孔洞，每个孔洞处设置有所述挡板过滤单元，所述挡板过滤单元包括第一漏斗状主体以及设置于所述第一漏斗状主体上的第一过滤网，所述第一漏斗状主体的大口径端朝上、小口径端朝下，所述大口径端与所述孔洞密闭连接，所述挡板的孔洞均匀分布。
[0011]可选的，所述用于真空交换仓的减压防尘装置还包括进气过滤单元，所述进气过滤单元设置于所述进气单元内，所述进气过滤单元包括第二漏斗状主体以及设置于所述第二漏斗状主体上的第二过滤网，所述第二漏斗状主体的大口径端与所述进气单元固定连接，所述进气过滤单元设置于套筒内，所述第二漏斗状主体的大口径端与所述套筒固定连接。
[0012]根据本实用新型的另一面，还提供一种真空交换仓，包括上盖和伸入所述上盖的进气管道，还包括上述的用于真空交换仓的减压防尘装置，所述真空交换仓的上盖与用于真空交换仓的减压防尘装置连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的用于真空交换仓的减压防尘装置，使气体经进气单元流入托盘，并向上经挡板上的挡板过滤单元后流出，气体在真空减压仓内迂回流动，可减少气体对晶圆的冲击，并且气体中夹杂的颗粒经过沉降以及挡板过滤单元的过滤后，落到晶圆上的机会大大减低。
[0014]进一步的，所述进气单元中还设置有进气过滤单元，所述进气过滤单元增加了气体的过滤、沉降次数，同时降低了气体速度，在泄压初期减少气体对晶圆的冲击，有效避防止出现异物不良缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是现有技术中真空交换仓的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型一实施例的真空交换仓的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置中挡板的结构示意图；
[0019]图5是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置中挡板过滤器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。[0021]图2是本实用新型一实施例的真空交换仓的结构示意图，图3是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置的结构示意图。
[0022]如图2和图3所示，本实用新型提供了一种用于真空交换仓的用于真空交换仓的减压防尘装置，包括进气单元110、托盘130以及挡板140 ;所述进气单元110的一端与真空交换仓的进气管道201连接，另一端伸入到所述托盘130中；所述挡板140设置在托盘130开口端上，所述挡板140上设置有挡板过滤单元142。真空交换仓进行泄压时，气体经进气单元110流入托盘130，并向上经挡板140上的挡板过滤单元142后流出，气体在真空减压仓内迂回流动，可减少气体对晶圆的冲击，并且气体中夹杂的颗粒经过沉降以及挡板过滤单元142的过滤后，落到晶圆上的机会大大减低，有效避防止出现异物不良缺陷。
[0023]所述进气单元110包括连接端111以及与所述连接端111连接的套筒113，通过所述连接端111与真空交换仓的进气管道201连接，所述套筒113伸入到托盘130中，与挡板140共同封闭托盘130的开口。所述套筒113通过支柱114固定在托盘130中。其中，所述托盘130为圆盘状，所述套筒113为圆筒形。可以理解的是，所述托盘130及套筒113的形状还可以是其它形状，例如托盘130为方盘状。
[0024]较佳的，所述进气单元110还包括设置于连接端111与套筒113之间的密封单元112。本实施例中，所述连接端111的外表面设置有螺纹，通过螺纹与进气管道201连接，方便从上盖上拆卸所述进气单元110。在其它实施例中，还可以通过其它方式实现进气单元110与进气管道201的连接，例如直接将连接端111焊接在进气管道201上。所述密封单元112例如是垫圈，以防止连接端111与套筒113之间气体泄露。
[0025]图4是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置中挡板的结构示意图；图5是本实用新型一实施例的用于真空交换仓的减压防尘装置中挡板过滤器的结构示意图。
[0026]如图4和5所示，所述托盘130上设置有若干挡块131，所述挡板140放置于所述挡块上以进行固定，以方便所述挡板拆卸，便于日常清理。所述挡板140的表面设置有若干孔洞141，每个孔洞141处设置有挡板过滤单元142，所述挡板过滤单元142包括第一漏斗状主体1421以及设置于所述第一漏斗状主体上1421的第一过滤网1422，第一漏斗状主体1421的大口径端朝上、小口径端朝下，大口径端与孔洞141密闭连接，第一过滤网1422既可以设置在第一漏斗状主体的小口径端也可以设置在第一漏斗状主体的大口径端，通过所述第一漏斗状主体1421可以减缓气体流动速度，所述第一过滤网1422可以过滤气体中的颗粒。本实施例将第一过滤网1422设置在第一漏斗状主体1421的大口径端，并且第一漏斗状主体1421的大口径宽度LI为4?5毫米，小口径宽度L2为I?2毫米。所述挡板过滤单元142的第一漏斗状主体1421可以是与挡板140 —体成型，或者采用其他方式形成。所述若干孔洞141均匀分布于挡板140的表面，当然，本实用新型并不限定挡板的孔洞大小以及形状，只要能实现出气功能即可。
[0027]进一步的，所述用于真空交换仓的减压防尘装置还包括进气过滤单元115，所述进气过滤单元115设置于进气单元110内，包括第二漏斗状主体1151以及设置于第二漏斗状主体上的第二过滤网1152，所述第二漏斗状主体1151的大口径端与近气单元110下端固定连接。例如通过焊接的方式固定在套筒113内。本实用新型的套筒113也可以是进气单元连接端的延伸部分，也可以是一独立部分与连接端焊接连。较佳的实施例，所述套筒113套在进气过滤单元115外面，所述进气过滤单元115的第二漏斗状主体1151的大口径端与套筒113底部固定连接，所述进气过滤单元115大口径尺寸可以与套筒底部开口大小一致，也可以大于或小于套筒底部尺寸。
[0028]本实施例中，所述减压过滤装置的套筒113、托盘130以及挡板140采用厚度I?2mm的不锈钢材质制成。减少灰尘的带入。
[0029]如图2和图3所示，当真空交换仓大气开放时，气体阀门202打开，氮气首先通过上盖200的进气管道201和过滤器203，一部分气体沿着进气单元110的连接端111直接进入进气过滤单元115的小口径端，并穿过进气过滤单元115的第二过滤网1152到达托盘130，另一部分气体沿着进气单元110的连接端111进入进气过滤单元115的第二漏斗状主体1151周围，经过沉降后再进入进气过滤单元115的小口径端最终到达托盘130，由于进气过滤单元115的入口直径只有5?6毫米，相对进气单元110出口的直径25?26毫米变小很多，气体速度减缓。到达托盘130底部的气体从套筒113和托盘130的缝隙间出来，渐渐充满托盘130，最后通过挡板过滤单元142进入到真空交换仓内，在经过挡板过滤单元142时气流分流后变得均匀，由挡板过滤单元142的小口径端口进入，再由大口径端口出去。小口径端口 L2为I?2毫米，大口径端口 LI为4?5毫米。气体又一次经历减速变化，并且气体的行走路径也经过几次弯转，气流速度有所减缓，综上所述气体经过分流和转向后，速度大大减少，气体不会直接冲击到真空交换仓内的晶圆20 ;随气体进入的异物204经过进气过滤单元115时有一部分异物沉积在套筒113的底部，一部分被进气过滤单元115第一过滤网1152拦截，还有一小部分到达托盘130，一部分再沉降在托盘130上，剩下的极小部分经过挡板过滤单元142时又被成功拦截，经过两次沉降和三次过滤异物数量大大降低。挡板140可以拆卸，便于定期清理积聚在托盘130上的灰尘和异物；挡板过滤单元142大口朝上方能阻止颗粒扬起。
[0030]本实用新型的另外一面，还提供一种真空交换仓，包括真空交换仓的上盖200以及伸入所述上盖200的进气管道201，还包括如上所述的减压防尘装置，所述进气管道201与减压防尘装置连接。使用了减压防尘装置的真空交换仓，在泄压时更有效的保护了晶圆不受开放气体的冲击和异物的伤害。
[0031]综上所述，让气体在减压防尘装置内迂回流动，增大气体出口面积，且让气体出口面朝上，可以在真空交换仓泄压初期减少气体对晶圆的冲击；并且气体中夹杂的颗粒经过多次过滤和气体沉降，使得颗粒落到晶圆上的机会大大减低。又由于本实用新型用于真空交换仓的减压防尘装置的挡板可拆卸，也可以随时把此进气单元从真空交换仓的上盖上拆下，便于日常清理。本实用新型的设计结构简单，造价低廉，实用性强。
[0032]显然，上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，包括进气单元、托盘以及挡板；所述进气单元的一端与所述真空交换仓的进气管道连接，另一端伸入到所述托盘中；所述挡板设置在所述托盘的开口端上，所述挡板上设置有挡板过滤单元。
2.如权利要求1所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述进气单元包括连接端以及套筒，所述连接端与所述真空交换仓的进气管道连接，所述套筒与所述连接端连接并伸入到所述托盘中，所述套筒与所述挡板共同封闭所述托盘的开口。
3.如权利要求2所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述连接端的外表面设置有螺纹，通过螺纹与所述真空交换仓的进气管道连接。
4.如权利要求2所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述套筒通过支柱固定在所述托盘中，所述托盘为圆盘状，所述套筒为圆筒形。
5.如权利要求2所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述进气单元还包括设置于所述连接端与所述套筒之间的密封单元。
6.如权利要求5所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述密封单元为垫圈。
7.如权利要求1所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述挡板的表面设置有若干孔洞，每个孔洞处设置有所述挡板过滤单元，所述挡板过滤单元包括第一漏斗状主体以及设置于所述第一漏斗状主体上的第一过滤网，所述第一漏斗状主体的大口径端朝上、小口径端朝下，所述大口径端与所述孔洞密闭连接。
8.如权利要求7所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述挡板的孔洞均匀分布。
9.如权利要求1所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，还包括进气过滤单元，所述进气过滤单元设置于所述进气单元内，所述进气过滤单元包括第二漏斗状主体以及设置于所述第二漏斗状主体上的第二过滤网，所述第二漏斗状主体的大口径端与所述进气单元固定连接。
10.如权利要求9所述的用于真空交换仓的减压防尘装置，其特征在于，所述进气过滤单元设置于套筒内，所述第二漏斗状主体的大口径端与所述套筒固定连接。
11.一种真空交换仓，包括上盖和伸入所述上盖的进气管道，其特征在于，还包括如权利要求I至10中任意一项所述的减压防尘装置。
【文档编号】H01L21/673GK203800026SQ201420103374
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】顾烨, 木建秀 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司