阅读说明：本技术 储片盒吹扫组件和储片盒装置 (Storage box purging assembly and storage box device ) 是由 孙晋博 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种储片盒吹扫组件,用于对储片盒进行吹扫,储片盒吹扫组件包括壳体,该壳体上形成有用于输入吹扫气体的进气口和多个用于向储片盒输出吹扫气体的出气口,其中,每个出气口的出气面积可调。在本发明提供的储片盒吹扫组件中,多个出气口的出气面积可调,可通过调节各个出气口的出气面积,消除出气口所吹出气流流速之间的差异,使得储片盒各高度位置的气流流速相等,从而缓解晶片表面的颗粒污染,提高储片盒出气体的去除效率。本发明还提供一种储片盒装置。(The invention provides a storage box purging assembly which is used for purging a storage box. In the wafer storage box purging assembly provided by the invention, the air outlet areas of the air outlets are adjustable, and the difference between the flow rates of the air flows blown out from the air outlets can be eliminated by adjusting the air outlet areas of the air outlets, so that the flow rates of the air flows at all height positions of the wafer storage box are equal, the particle pollution on the surface of a wafer is relieved, and the removal efficiency of the air discharged from the wafer storage box is improved. The invention also provides a sheet storage box device.)

储片盒吹扫组件和储片盒装置

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种储片盒吹扫组件和一种储片盒装置。

背景技术

在半导体工艺过程中，为保证晶片在运输过程中保持洁净状态，晶片通常密封装载在储片盒中，在进行相应工艺前，开门机构将储片盒的密封盖打开，由机械手将晶片从储片盒中取出，放置到晶舟上，随后晶片随晶舟升入反应腔室中。为避免储片盒中的气体影响反应腔室中的反应气体组分，开门机构上通常设置有进气结构和排气结构，用于将储片盒中的气体替换为氮气等对反应腔室中反应气体组分影响较小的气体。

如图1、图2所示为现有技术中的一种进气结构多孔管1的进气方案示意图，多孔管1上具有进气孔和多个与该进气孔连通的出气孔。在开门机构将储片盒20的密封盖打开时，多孔管1上的多个出气孔沿储片盒与密封盖之间的缝隙向储片盒20中吹入氮气(如图1、图2中箭头所示方向即为理想的氮气流动方向)。然而，利用现有的多孔管1进行储片盒20吹扫时，晶片很容易在吹扫过程中发生污染，并且，储片盒20中原有气体(如氧气)的去除效率较低，影响机台整体运行效率。

因此，如何提供一种高效且有利于晶片保持洁净的储片盒吹扫组件，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种储片盒吹扫组件和储片盒开启机构，该储片盒吹扫组件的吹扫效率高，且易于保持晶片清洁。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种储片盒吹扫组件，用于对储片盒进行吹扫，所述储片盒吹扫组件包括壳体，所述壳体上形成有用于输入吹扫气体的进气口和多个用于向所述储片盒输出所述吹扫气体的出气口，其中，每个所述出气口的出气面积可调。

优选地，所述储片盒吹扫组件还包括与所述出气口一一对应设置的多个调节件，所述调节件与所述壳体活动连接，且所述出气口的出气面积随其对应的所述调节件相对所述壳体运动而改变。

优选地，多个所述出气口在所述壳体上沿所述壳体的长度方向分布，且位于所述壳体两个端部的出气口的开口尺寸小于位于所述壳体两个端部之间的出气口的开口尺寸。

优选地，所述调节件包括柱状本体和贯穿所述柱状本体的调节孔，所述调节孔与所述柱状本体偏心设置，所述柱状本体与所述壳体活动连接，所述调节孔与所述出气口的重叠面积随所述柱状本体相对所述壳体运动而改变。

优选地，所述壳体上形成有多个回转槽，且多个所述回转槽与多个所述出气口一一对应，所述调节件设置在所述回转槽中，所述调节件能够在所述回转槽中转动。

优选地，所述储片盒吹扫组件还包括密封圈，所述密封圈位于所述柱状本体与所述回转槽的内壁之间。

优选地，所述柱状本体背离所述出气口的一侧形成有扭转槽，所述扭转槽用于***扭转工具，以使得所述扭转工具能够通过所述扭转槽带动所述柱状本体转动。

优选地，所述扭转槽为内六角槽，所述扭转工具为内六角扳手。

优选地，所述进气口为两个，且两个所述进气口分别设置在所述壳体的两端。

作为本发明的第二个方面，提供一种储片盒装置，包括盒体和舱门，所述盒体上形成有开口，所述舱门用于封闭所述开口，所述储片盒装置还包括前面所述的储片盒吹扫组件，所述储片盒吹扫组件设置在所述盒体的内壁上，且用于在所述舱门开启时向所述盒体内吹入吹扫气体。

在本发明提供的储片盒吹扫组件和储片盒装置中，储片盒吹扫组件中多个出气口的出气面积可调，在利用本发明提供的储片盒吹扫组件对储片盒进行吹扫时，可调节各个出气口的出气面积，消除出气口所吹出气流流速之间的差异，使得储片盒各高度位置的气流流速相等，从而缓解晶片表面的颗粒污染，提高储片盒出气体的去除效率，进而提高机台整体运行效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的

具体实施方式

一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的一种进气结构向储片盒中吹气的方案示意图；

图2是图1所示方案的立体示意图；

图3是本发明实施例提供的储片盒吹扫组件的结构示意图；

图4是图3所示储片盒吹扫组件的左视图；

图5是图4所示储片盒吹扫组件的俯视图；

图6是本发明实施例提供的储片盒吹扫组件中壳体的结构示意图；

图7是图6所示壳体的右视图；

图8是本发明实施例提供的储片盒吹扫组件中调节件的结构示意图；

图9是图8所示调节件的右视图；

图10是本发明实施例提供的储片盒吹扫组件的局部视图；

图11是图20所示储片盒吹扫组件的右视图；

图12是本发明另一实施例提供的储片盒吹扫组件的结构示意图；

图13是图12所示储片盒吹扫组件中各出气口开至最大出气面积的情况下在储片盒中吹出气流的效果示意图；

图14是图13所示效果图的立体视图；

图15、图16为吹扫气体的流量下降时，各出气口风速的变化情况示意图；

图17至图19是利用本发明实施例提供的内六角扳手调节出气口面积过程的示意图；

图20是本发明实施例提供的储片盒吹扫组件中出气口的出气面面积随柱状本体的转动角度变化而改变的示意图；

图21至图22是本发明实施例提供的储片盒开启机构的工作原理示意图；

图23至图24是本发明另一实施例提供的储片盒开启机构的工作原理示意图；

图25是本发明实施例提供的半导体工艺设备中储片盒装置的结构示意图；

图26是本发明实施例提供的半导体工艺设备的结构示意图。

附图标记说明

100：储片盒吹扫组件 110：壳体

111：进气口 112：回转槽

120：出气口 130：调节件

131：柱状本体 132：调节孔

133：扭转槽 140：密封圈

150：内六角扳手 20：储片盒

21：盒体 22：舱门

200：储片盒开启组件 210：气缸

220：开门机构 30：反应腔室

40：运输室 41：机械手

42；晶舟

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的发明人经实验研究后发现，现有的多孔管1上各处的出气孔孔径一致，但不同位置的出气孔吹出的气体流速存在差异(如图1、图2所示为一种典型状况)，且该差值随气体流速的变化而改变，而出气孔之间的气流流速差异很容易造成储片盒20中颗粒的飞扬，进而造成晶片的污染。并且，在气流流速过小的位置，气体的吹扫效率低于其他位置，进而加长了整体吹扫所需时间，继而影响了机台整体运行效率。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供一种储片盒吹扫组件100，用于对储片盒进行吹扫，该储片盒用于存储晶片，如图3至图5所示，储片盒吹扫组件100包括壳体110，壳体110上形成有用于输入吹扫气体的进气口111，和多个用于向储片盒20输出该吹扫气体的出气口120，其中，每个出气口120的出气面积可调。

需要说明的是，出气口120的出气面积是指出气口120在使用过程中实际向外喷气的出气面大小，在本发明实施例中，储片盒吹扫组件100上多个出气口120的出气面积可调，在利用本发明提供的储片盒吹扫组件100对储片盒20进行吹扫时，可调节各个出气口120的出气面积，消除各出气口120所吹出气流流速之间的差异，使得储片盒20各高度位置的气流流速相等，从而缓解晶片表面的颗粒污染，提高储片盒出气体的去除效率，进而提高机台整体运行效率。

本发明实施例对如何实现出气口120出气面积可调不作具体限定，例如，可通过活动件部分覆盖出气口120，具体地：如图8至图11所示，储片盒吹扫组件100还包括与多个出气口120一一对应设置的多个调节件130，调节件130与壳体110活动连接，且出气口120的出气面积随其对应的调节件130相对壳体110运动而改变。即，随着调节件130相对于壳体110运动，出气口120未被调节件130覆盖的部分(即出气面)面积随之改变。

发明人经进一步实验研究后还发现，现有的多孔管1上各位置出气孔吹出的气体流速之间存在的差异在气体流速较高时尤为明显。例如，在吹扫过程中，总流量到达150L/min及以上时，各出气孔吹出的氮气气流沿储片盒20的高度方向存在较大的梯度差异，如图1、图2所示，在多个出气孔中，位于中心位置的出气孔吹出的气流流速远小于多孔管1两端的出气孔吹出的气流流速。

为解决上述技术问题，并提高储片盒吹扫组件100的调节精度，优选地，如图12至图14所示，多个出气口120在壳体110上沿壳体110的长度方向分布，且在多个出气口120中，位于壳体110两个端部的出气口120的开口尺寸小于位于壳体110两个端部之间的出气口120的开口尺寸。

在本发明中，出气口120的开口尺寸是指出气口120自身在壳体110外表面上的开口大小，出气口120在壳体110外表面上的开口可被调节件130部分覆盖，且该开口未被调节件130覆盖的部分即为出气口120的出气面。

在本发明实施例中，多个出气口120在壳体110上孔径呈两侧小、中间大的规律排布，从而在所有出气口120全开(即所有出气口120均未被调节件130覆盖)时，初步消除出气口120吹出气流流速之间的差异，使得储片盒20在不同高度位置的气流流速基本持平(如图13、图14所示为所有出气口120全开且总流量到达150L/min的情况下，储片盒20中的气流场示意图)。对出气口120的出气面积进行调节时，不必考虑上述“位于中心位置的出气口120吹出的气流流速远小于多孔管1两端的出气口120吹出的气流流速”的情况，从而缩小了出气口120所需实现的面积调节范围，进而提高了储片盒吹扫组件100的气流流速调节精度。

本发明实施例对出气口120的形状及尺寸不作具体限定，例如，多个出气口120的形状可以为圆形，出气口120的直径可以为3mm-6mm。为便于本领域技术人员理解，本发明提供一种具体实施方式以供参考：壳体上形成有14个出气口120，14个出气口120自上而下直径分别为：d1＝3.0mm、d2＝3.2mm、d3＝3.5mm、d4＝4.0mm、d5＝4.7mm、d6＝5.3mm、d7＝6.0mm、d8＝6.0mm、d9＝5.3mm、d10＝4.7mm、d11＝4.0mm、d12＝3.5mm、d13＝3.2mm、d14＝3.0mm。

本发明实施例对进气口111的数量不作具体限定，例如，作为本发明的一种优选实施方式，进气口111的数量为两个，且两个进气口111分别设置在壳体110的两端。

为提高观测出气口120大小的直观程度，如图8所示，优选地，调节件130包括柱状本体131和贯穿柱状本体131的调节孔132，柱状本体131与壳体110活动连接，调节孔132与柱状本体131偏心设置，调节孔132与出气口120的重叠面积随柱状本体131相对壳体110运动而改变。

需要说明的是，调节孔132的大小、形状均优选地与对应的出气口120相同，在本发明实施例中，仅通过观察调节孔132与出气口120的错开程度，即可直观地观测出气口120的出气面积大小变化程度，提高了调节气流流速的便捷性。

为提高调节气流流速的精确性和稳定性，优选地，如图6、图7所示，壳体110上形成有多个回转槽112，且多个回转槽112与多个出气口120一一对应，调节件130设置在回转槽112中，且调节件130能够在回转槽112中转动。

在本方面实施例中，通过转动柱状本体131的方式改变调节孔132与出气口120的重叠程度，从而将出气面积大小的控制转化为对旋转角的控制，在调节旋转角时，可以通过增大动力臂长度的方式(如利用扳手等扭转工具)提高角度控制的精确性和平稳性。

例如，为实现精确调节柱状本体131的旋转角度，作为本发明的一种优选实施方式，如图8至图10所示，柱状本体131背离出气口120的一侧形成有扭转槽133，扭转槽133用于***扭转工具，以使得该扭转工具能够通过扭转槽133带动柱状本体131转动，扭转槽133的形状为非圆形。

本发明实施例对该扭转槽133的形状不作具体限定，例如，扭转槽133可以为内六角槽。相应地，该扭转工具可以为内六角扳手150，内六角扳手150的一端能够***扭转槽133并绕柱状本体131的轴线转动，以带动柱状本体131旋转，如图18至图19所示。如图17所示，内六角扳手150的另一端可弯折使内六角扳手150形成为“L”形件，以增大扭转调节时的动力臂长度，提高角度控制的精确性和平稳性。

需要说明的是，在本发明实施例所提供的储片盒吹扫组件100中，出气口120的出气面积需在吹扫气体流量改变时进行调整，即，每次改变吹扫气体的流量时均需要转动多个调节件130，因为在吹扫气体流量发生变化时各出气口120喷出吹扫气体的风速变化量不同。

例如，在各出气口120调节至风速相同的情况下，当吹扫气体的流量由80L/min降低至50L/min时，各出气口120喷出吹扫气体的风速如图15、图16所示，位于中间的出气口120的风速减小幅度大于两端的出气口120的风速减小幅度，此时需再次转动调节多个调节件130，以使得各出气口120的风速相同。

为进一步提高出气口120出气面面积控制的稳定性，优选地，如图9所示，储片盒吹扫组件100还包括密封圈140，密封圈140位于柱状本体131与回转槽112的内壁之间。相应地，柱状本体131的回转面上以及回转槽112的内壁上也可以相应地形成凹槽，以容纳密封圈140。

在本方面实施例中，密封圈140能够通过摩擦力保持柱状本体131在回转槽112中的旋转角度，进而提高出气口120出气面面积调节控制的稳定性。

如图20为本发明一实施例所提供的储片盒吹扫组件100上的一个出气口120的出气面面积随柱状本体131的转动角度变化而改变的示意图，随着柱状本体131的转动，出气口120的出气面面积由100％出气口120面积(图20(a)所示情况)变化至80％出气口120面积(图20(b)所示情况)，并在柱状本体131旋转180°后，达到最小值40％出气口120面积(图20(c)所示情况)。

作为本发明的第二个方面，提供一种储片盒开启机构10，如图21至图24所示，储片盒开启机构10包括储片盒开启组件200和储片盒吹扫组件100，储片盒20包括盒体21和舱门22，盒体21上形成有开口，舱门22用于封闭开口，且储片盒吹扫组件用于在储片盒开启组件200开启储片盒20的舱门22时，通过舱门22与盒体21的开口之间的缝隙向盒体21中通入吹扫气体，其中，该储片盒吹扫组件为前面实施例中提供的储片盒吹扫组件100。

在本发明提供的储片盒开启机构10中，储片盒吹扫组件100上多个出气口120的出气面积可调，在利用储片盒吹扫组件100对储片盒20进行吹扫时，可调节各个出气口120的出气面积，消除出气口120所吹出气流的流速之间的差异，使得储片盒20各高度位置的气流流速相等，从而缓解晶片表面的颗粒污染，提高储片盒20中气体(如氧气)的去除效率，进而提高机台整体运行效率。

本发明实施例对储片盒开启组件200的结构不作具体限定，例如，如图21、图22所示，储片盒开启组件200可以包括气缸210和开门机构220，在开门机构220连接储片盒20的舱门22后，气缸210拉动开门机构220开门，储片盒吹扫组件100由舱门22与盒体21的开口之间的缝隙向盒体21中通入吹扫气体。

作为本发明的第三个方面，提供一种储片盒装置，包括盒体21和舱门22，盒体21上形成有开口，舱门22用于封闭该开口。该储片盒装置还包括前面实施例中提供的储片盒吹扫组件100，储片盒吹扫组件100设置在盒体21的内壁上，且用于在舱门22开启时向盒体21内吹入吹扫气体。

在本发明提供的储片盒装置中，储片盒吹扫组件100上多个出气口120的出气面积可调，在利用储片盒吹扫组件100对储片盒20进行吹扫时，可调节各个出气口120的出气面积，消除出气口120所吹出气流的流速之间的差异，使得储片盒20各高度位置的气流流速相等，从而缓解晶片表面的颗粒污染，提高储片盒20中气体(如氧气)的去除效率，进而提高机台整体运行效率。

本发明实施例对如何开关舱门22不作具体限定，例如，本发明提供的储片盒装置中可以设置有前面实施例中提供的储片盒开启机构10，即，该储片盒装置还包括储片盒开启组件200。

作为本发明的第四个方面，提供一种半导体工艺设备，如图25、图26所示，该半导体工艺设备包括储片盒开启机构10、储片盒装置、反应腔室30和运输室40，该储片盒装置为前面实施例中提供的储片盒装置，运输室40中设置有用于由储片盒装置的盒体21中装卸晶片2的机械手41、以及用于承载并向反应腔室30中运输晶片2的晶舟42。

在本发明提供的半导体工艺设备中，储片盒开启机构10中储片盒吹扫组件100上的多个出气口120的出气面积可调，在利用储片盒吹扫组件100对储片盒20进行吹扫时，可调节各个出气口120的出气面积，消除出气口120所吹出气流的流速之间的差异，使得储片盒20各高度位置的气流流速相等，从而缓解晶片表面的颗粒污染，提高储片盒出气体的去除效率，进而提高机台整体运行效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。