一种密闭式晶圆盒装载口的制作方法

本技术涉及半导体制造设备，具体涉及一种密闭式晶圆盒装载口。

背景技术：

1、半导体行业中6、8英寸晶圆盒为了保证洁净度，通常使用smif(standardmechanical interface)形式的密闭式晶圆盒进行晶圆装载。

2、随着芯片制造中先进制程的发展，芯片图案趋于精细化，为了控制芯片的良率，对芯片过程中晶圆所接触到的气体氛围控制愈发严格。例举1，在芯片制造过程中，晶圆暴露在空气中接触氧气、水气会发生缓慢氧化，生成的很薄的二氧化硅氧化膜可能影响芯片中晶体管电性能。行业通常通入经过加热后的氮气，置换出密闭式晶圆盒中的氧气，降低湿度。

3、例举2，半导体制程涉及很多化学工艺，例如晶圆刻蚀工艺，会使用到氯气、溴气等强酸性气体，在刻蚀制程完成后，晶圆表面可能会有残余的杂质。前一道工艺中残余的杂质如果带入当前工艺中，可能会造成工艺设备的污染及芯片良率的下降，因此在制程开始的时候，会考虑对晶圆进行气体吹扫，置换晶圆表面或者密闭式晶圆盒中残余的气体。

4、因此，如何解决上述两个问题，是本技术领域关注的焦点。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提出一种密闭式晶圆盒装载口，至少能够解决晶圆在工艺前被氧化的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种密闭式晶圆盒装载口，用于安装在半导体制程设备前端模块的前方，所述装载口包括：

3、阻挡单元，设置在所述装载口的基板传输接口处，用于控制所述装载口与所述半导体制程设备前端模块的气体流通；

4、进气单元，一端连接于气源，另一端通入所述装载口的密封腔中；

5、排气单元，连通于所述密封腔，用于将所述密封腔中的气体排出；

6、控制单元，用于控制所述阻挡单元、所述进气单元和所述排气单元的工作状态。

7、可选方案中，所述阻挡单元包括：

8、挡板；

9、水平向移动组件，连接于所述挡板，能够带动所述挡板在水平方向上靠近/远离所述基板传输接口；

10、垂向移动组件，连接于所述水平向移动组件，能够带动所述水平向移动组件和所述挡板在竖向方向上靠近/远离所述基板传输接口。

11、可选方案中，所述挡板的表面具有钝化层。

12、可选方案中，所述密封腔的底板设有进气口和排气口，所述进气单元和所述排气单元分别连通于所述进气口和所述排气口。

13、可选方案中，所述密封腔中设有垂向风道和水平向风道，所述垂向风道的底部连通于所述进气口，顶部延伸至所述装载口的水平台，所述水平向风道位于所述底板上方，一端与所述垂向风道的底部连通，另一端为开放端，所述开放端靠近所述排气口。

14、可选方案中，所述垂向风道朝向所述基板传输接口的一侧设有多个通气孔。

15、可选方案中，所述水平风道中设置有风机，所述风机的后端依次设置气体止回阀和过滤器。

16、可选方案中，所述密封腔中还设有氧浓度传感器，用于检测氧气浓度；所述装载口上设置有用于指示氧气浓度的指示灯。

17、可选方案中，所述进气单元包括进气管道，以及安装在所述进气管道上的进气电磁阀和质量流量控制器；所述排气单元包括排气管道，以及安装在所述排气管道上的排气电磁阀和质量流量控制器。

18、可选方案中，所述装载口包括：

19、承载台，用于承载晶圆盒；

20、传动机构，连接于所述承载台，用于带动所述承载台上下运动；

21、所述传动机构的底部安装在所述密封腔的底板上，所述垂直风道避开所述传动机构的底部，相对于所述传动机构的底部呈对称结构，所述进气口的数量为两个，相对于所述传动机构的底部对称设置。

22、本实用新型的有益效果在于：

23、本实用新型在装载口的基板传输接口处设置阻挡单元，装载口内部形成了密闭式区域，防止置换出的残余气体进入设备前端模块efem(equipment front end module)内部，污染efem内部环境。同时惰性气体氮气作为装载口内部的填充气体，避免晶圆表面发生氧化。

24、进一步地，在装载口内部设置风机，提到气体内循环，减少氮气的使用量；在风机后增加气体过滤器，进一步过滤装载口内部循环氮气时残余的颗粒、化学气体等。

技术特征：

1.一种密闭式晶圆盒装载口，用于安装在半导体制程设备前端模块的前方，其特征在于，所述装载口包括：

2.如权利要求1所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述阻挡单元包括：

3.如权利要求2所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述挡板的表面具有钝化层。

4.如权利要求1所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述密封腔的底板设有进气口和排气口，所述进气单元和所述排气单元分别连通于所述进气口和所述排气口。

5.如权利要求4所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述密封腔中设有垂向风道和水平向风道，所述垂向风道的底部连通于所述进气口，顶部延伸至所述装载口的水平台，所述水平向风道位于所述底板上方，一端与所述垂向风道的底部连通，另一端为开放端，所述开放端靠近所述排气口。

6.如权利要求5所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述垂向风道朝向所述基板传输接口的一侧设有多个通气孔。

7.如权利要求5所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述水平向风道中设置有风机，所述风机的后端依次设置气体止回阀和过滤器。

8.如权利要求1所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述密封腔中还设有氧浓度传感器，用于检测氧气浓度；所述装载口上设置有用于指示氧气浓度的指示灯。

9.如权利要求1所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述进气单元包括进气管道，以及安装在所述进气管道上的进气电磁阀和质量流量控制器；所述排气单元包括排气管道，以及安装在所述排气管道上的排气电磁阀和质量流量控制器。

10.如权利要求6所述的密闭式晶圆盒装载口，其特征在于，所述装载口包括：

技术总结
本技术提供了一种密闭式晶圆盒装载口，用于安装在半导体制程设备前端模块的前方，所述装载口包括：阻挡单元，设置在所述装载口的基板传输接口处，用于控制所述装载口与所述半导体制程设备前端模块的气体流通；进气单元，一端连接于气源，另一端通入所述装载口的密封腔中；排气单元，连通于所述密封腔，用于将所述密封腔中的气体排出；控制单元，用于控制所述阻挡单元、所述进气单元和所述排气单元的工作状态。本技术至少能够解决晶圆在工艺前被氧化的问题。

技术研发人员：余涛,张明辉,张晗
受保护的技术使用者：乐孜芯创半导体设备（上海）有限公司
技术研发日：20230523
技术公布日：2024/1/15