TWM450053U - 具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置 - Google Patents

Description

具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置

本新型是有關於一種晶圓載具氣體填充裝置，特別是指一種具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置。

習用的晶圓載具(Foup)，是藉由填充氮氣或潔淨空氣(CDA、XCDA)於該晶圓載具中，以利用驅趕的方式將容置於該晶圓載具內的氧氣及水氣排除，以避免容置於該晶圓載具內的晶圓，受到氧氣以及水氣的影響，而在晶圓表面產生氧化物，而影響了後續製程上的良率。

然而，目前習用的晶圓載具氣體填充裝置，是在一進氣端利用一質量流量控制器來控制一氣體供應裝置(例如：氮氣鋼瓶或潔淨氣體鋼瓶...等)的供氣流量，以設定一固定氣體流量的方式，將上述氮氣或潔淨氣體填充於該晶圓載具之中，由於隨著晶圓尺寸愈做愈大，如18吋晶圓，其容置該18吋晶圓的晶圓載具之尺寸也需跟著變大，若是利用此習知固定氣體流量之填充技術來驅趕上述氧氣以及水氣，則會存在如下缺點：

一、由於晶圓載具尺寸大，會造成無法有效地氣體置換，或者是置換率不佳，因而造成需要額外多填充氣體，以讓該晶圓載具內的氧氣及水氣可以被完全排出，如此一來，容易造成氮氣或潔淨氣體使用上的浪費。

二、氣體供應裝置有異動時或者是長久使用之下，其易產生誤差，原本設定之氣體流量、時間...等參數需要再重 新調整。

三、填充入該晶圓載具的氣體較為不穩定，且無法精準的控制，會大大的影響後續製程上的品質。

因此，本新型之目的，即在提供一種具有自動調節進氣端與排氣端氣體流量的具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置。

於是，本新型具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置，適用於連接一晶圓載具，該晶圓載具氣體填充裝置包含一進氣端質量流量控制器、一進氣端、一排氣端、一氣體特性感測器、一排氣端質量流量控制器、一抽氣裝置，及一控制裝置。

該進氣端連接於該進氣端質量流量控制器與該晶圓載具之間。

該排氣端連接於該晶圓載具。

該氣體特性感測器連接於該排氣端。

該排氣端質量流量控制器連接於該氣體特性感測器。

該抽氣裝置連接於該排氣端質量流量控制器。

該控制裝置電連接於該氣體特性感測器，用以接收該氣體特性感測器之一感測訊號後，再經由運算處理，以控制該進氣端質量流量控制器與該排氣端質量流量控制器，以自動調節進、出氣體之流量。

本新型的有益效果在於：藉由該控制裝置接收該氣體特性感測器的該感測訊號後，再經由運算處理以控制該進 氣端質量流量控制器與該排氣端質量流量控制器，以自動調節進、出氣體之流量，如此，讓該晶圓載具內部氣體能夠於設定時間內快速地被置換，以有效地控制製程時間與填充氣體用量，進而提升製程上之產能。

有關本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1與圖2，本新型具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置一較佳實施例，適用於連接一可容置18吋晶圓的晶圓載具100，該晶圓載具氣體填充裝置包含一進氣端質量流量控制器2、一進氣端3、一排氣端4、一氣體特性感測器5、一排氣端質量流量控制器6、一抽氣裝置7，及一控制裝置8。

該進氣端質量流量控制器2一端連接於一氣體供應裝置200，另一端連接於該進氣端3。其中，在本較佳實施例中，該氣體供應裝置200為一氮氣鋼瓶，以提供置換氣體時所需之氮氣，當然，該氣體供氣裝置也可以是一潔淨氣體(CDA、XCDA)鋼瓶。

該進氣端3連接於該進氣端質量流量控制器2與該晶圓載具100之間。

該排氣端4一端連接於該晶圓載具100，該排氣端4另一端則連接於該氣體特性感測器5。其中，在本較佳實施例中，該氣體特性感測器5為一濕度感測器，用以感測氣體 的濕度。

該排氣端質量流量控制器6一端連接於該氣體特性感測器5，另一端則連接於該抽氣裝置7。利用該抽氣裝置7將容置於該晶圓載具100內的氣體排出。其中，該抽氣裝置7可以是魯氏泵浦、螺旋式泵浦，及渦卷式泵浦其中一者。

該控制裝置8電連接於該氣體特性感測器5，並包括一人機操控介面81、一電連接於該人機操控介面81的程式運算處理模組82，及一電連接於該程式運算處理模組82且接收該氣體特性感測器5的一感測訊號並以控制該進氣端質量流量控制器2與該排氣端質量流量控制器6的控制模組83。

在運作上，使用者可以先在該人機操控介面81上設定填充氣體所需時間與濕度值後，該控制模組83可以接收由該氣體特性感測器5偵測到該排氣端4內氣體濕度值之該感測訊號後，即時經由該程式運算處理模組82運算處理後，依最適當的氣體輸入與輸出之配比比例，再去控制該進氣端質量流量控制器2與該排氣端質量流量控制器6，以達到自動調節進、出氣體之流量，如此，藉由即時偵測監控以及線性回饋方式，能夠於大尺寸之該晶圓載具100內，有效地控制氣體進、出流量且精準的控制氣體置換所需時間與氣體置換效率，進而提升製程上的品質。

據上所述可知，本新型具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置具有下列優點及功效：

藉由該控制裝置8的該控制模組83接收該氣體特性感測器5的該感測訊號後，再經由該程式運算處理模組82運算處理，以控制該進氣端質量流量控制器2與該排氣端質量流量控制器6，以自動調節進、出氣體之流量，如此，讓該晶圓載具100內部氣體能夠於設定時間內快速地被置換，以有效地控制製程時間與填充氣體用量，進而提升製程上之產能。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧晶圓載具

200‧‧‧氣體供應裝置

2‧‧‧進氣端質量流量控制器

3‧‧‧進氣端

4‧‧‧排氣端

5‧‧‧氣體特性感測器

6‧‧‧排氣端質量流量 控制器

7‧‧‧抽氣裝置

8‧‧‧控制裝置

81‧‧‧人機操控介面

82‧‧‧程式運算處理模組

83‧‧‧控制模組

圖1是本新型具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置一較佳實施例的示意圖；及圖2是該較佳實施例的一系統方塊圖，說明一控制裝置、一氣體特性感測器、一進氣端質量流量控制器，及一出氣端質量流量控制器之關係。

100‧‧‧晶圓載具

200‧‧‧氣體供應裝置

2‧‧‧進氣端質量流量控制器

3‧‧‧進氣端

4‧‧‧排氣端

5‧‧‧氣體特性感測器

6‧‧‧排氣端質量流量控制器

7‧‧‧抽氣裝置

8‧‧‧控制裝置

Claims (4)

1. 一種具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置，適用於連接一晶圓載具，該晶圓載具氣體填充裝置包含：一進氣端質量流量控制器；一進氣端，連接於該進氣端質量流量控制器與該晶圓載具之間；一排氣端，連接於該晶圓載具；一氣體特性感測器，連接於該排氣端；一排氣端質量流量控制器，連接於該氣體特性感測器；一抽氣裝置，連接於該排氣端質量流量控制器；及一控制裝置，電連接於該氣體特性感測器，用以接收該氣體特性感測器之一感測訊號後，再經由運算處理，以控制該進氣端質量流量控制器與該排氣端質量流量控制器，以自動調節進、出氣體之流量。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置，其中，該控制裝置包括一人機操控介面、一電連接於該人機操控介面的程式運算處理模組，及一電連接於該程式運算處理模組且接收該氣體特性感測器的該感測訊號並以控制該進氣端質量流量控制器與該排氣端質量流量控制器的控制模組。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置，其中，該氣體特性感測器為一濕度感測器。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之具流量控制之晶圓載具氣體填充裝置，其中，該抽氣裝置為魯氏泵浦、螺旋式泵浦，及渦卷式泵浦其中一者。