CN103325722B - 晶圆输送机构及使用方法 - Google Patents

Abstract

晶圆输送机构及使用方法，是基于对现有技术进行的一种改进。为了将原有的手动操作过程改为自动操作，减少人工操作，故增加一个自动传片机构，即无论是晶圆的放置或是取出，以及晶圆中心的调整都是通过自动控制来实现的。晶圆输送机构是在一滑台上安装一传送桨，传送桨的前端放置一晶圆存放托盘，通过控制滑台的水平移动来实现晶圆的自动传片。使用方法：将传送桨前端的半圆弧凹槽内放置一可拆卸的晶圆存放托盘，二者通过两个圆柱销固定连接。本发明可以很好的实现晶圆在反应腔室内的自动取放，操作简捷，运行流畅，使用性能稳定，节省人力和物力，降低产品生产成本。

Description

晶圆输送机构及使用方法

技术领域

本发明属于半导体薄膜沉积应用及制备技术领域，涉及一种可以很好的实现晶圆在反应腔室内的自动取放的晶圆输送机构及使用方法。

背景技术

在现有的单腔结构形式的半导体镀膜设备中，尤其是在没有传片机构的情况下，手动传片成了必然。即从开腔放片到工艺结束开腔取片，整个晶圆的传输过程都需要手动操作。这样，在时间和操作方面均有很大的局限性。开腔时，需要一定的准备时间。将取晶圆的工具准备好，比如吸盘或是夹子等。因腔体温度很高，防止烫伤，故还需要准备耐高温防护手套。待晶圆取出后，因其温度还是很高，需要有一个放置的地方，让其能冷却至室温后再进行其他后续工作，因而还需要准备一个晶圆可以存储放置的设备。将晶圆放置到加热盘上后，需要手动调整晶圆在加热盘上的位置，保证其处于加热盘的中心，无偏移或是翘起等异常，以确保工艺结果正常。工艺结束后，因反应腔室整体温度很高，设备又没有周转腔室，故不能立即开腔取片，需要晶圆在腔体内冷却一定时间后，再进行取片。从腔体内取片时，各种取片工具都需要一定的操作空间。总之，整个工艺过程中，人员的工作量很大，对设备空间要求高，操作较复杂，整个过程需要的时间很长，不可避免也有烫伤的危险因素存在。

发明内容

本发明是基于对上述现有技术进行的一种改进。为了将原有的手动操作过程改为自动操作，减少人工操作，故增加一个自动传片机构，即无论是晶圆的放置或是取出，以及晶圆中心的调整都是通过自动控制来实现的。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：晶圆输送机构，在一滑台上安装一传送桨，传送桨的前端放置一晶圆存放托盘，通过控制滑台的水平移动来带动传送桨及晶圆存放托盘一起移动来实现晶圆的自动传片。传送桨的前端设有一半圆弧的凹槽，其尺寸与托盘外缘尺寸相近。在凹槽表面按中心对称设有两个销孔，其位于同一圆周上并等间距分布。在销孔内安置有两个圆柱销。

上述晶圆输送机构的使用方法：将传送桨前端的半圆弧凹槽内放置一可拆卸的晶圆存放托盘，二者通过两个圆柱销固定连接。晶圆存放托盘底部设有三个均匀分布的凹槽，凹槽的位置尺寸与传送桨上的两个固定销相吻合，大小相匹配。安装后，可以很好的确保托盘与传送桨的同心度，防止托盘在升降过程中有倾斜或是偏移。通过滑台的水平移动，带动传送桨和晶圆存放托盘一起移动。传片时，将晶圆放置到存放托盘上，调整晶圆对中。启动加热盘，升降到预定的位置。同时，关上传片腔盖板，启动滑台。随着滑台移动，传送桨将带晶圆的托盘送至反应腔内加热盘的正上方位置。此时，启动加热盘，继续上移，直至加热盘将托盘从传送桨上顶起，并脱离传送桨上两圆柱销的控制范围。此时，加热盘停止运动，并控制滑台，带动无托盘的传送桨，将其从反应腔内撤出，回复到原始位置。关闭两腔体之间的隔离门，调整加热盘运行至工艺位置，开始进行工艺试验操作。工艺结束后，控制加热盘回到传片位置，打开隔离门，操纵滑台带动传送桨缓慢伸入到托盘的正下方，控制加热盘使其下降，直至加热盘上表面的晶圆存放托盘与传送桨完成对接，并离开一定的间隙，即晶圆存放托盘在完全脱离加热盘的控制范围后，操纵滑台，使传送桨带动晶圆存放托盘连同晶圆一起离开反应腔室，进入到传片腔室。开启传片腔上盖板，取片，放片。这样整个传片过程就完成了。

本发明的有益效果及特点：本发明是整个自动传片机构中最核心的部分。通过采用该结构，在整个工艺过程中，可以很好的实现晶圆在反应腔室内的自动取放，操作简捷，运行流畅，使用性能稳定，全面的节省了人力、物力，降低产品生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A-A处的剖面示意图。

图3是图2中B处放大的剖视示意图。

图4是图1中传送桨的结构示意图。

图5是图1中晶圆传送托盘的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例

参照图1-3，晶圆输送机构，在一滑台上安装一传送桨1，传送桨1的前端放置一晶圆存放托盘11，通过控制滑台的水平移动来带动传送桨及晶圆存放托盘一起移动来实现晶圆的自动传片。

传送桨1的前端设有一个半圆状的凹槽面8，其尺寸与晶圆存放托盘11外缘尺寸相近。贯穿凹槽面8按中心对称设有两个销孔18，其位于同一圆周上并等间距分布。两个圆柱销7安置在销孔18内，并突出凹槽面8的上表面。使用时，传送桨1前端的半圆弧凹槽面8内放置一可拆卸的晶圆存放托盘11，二者通过两个圆柱销7固定连接。传送桨1上沿中心对称设有两个大的减重用孔3，还有多个小的减重用孔6。为了固定线缆，还沿中心对称设有多个螺纹孔2。传送桨1的中间部分，还设有一长条豁口17，用于取放托盘时使用。长条豁口17的两条侧边15在与凹槽面8以及传送桨上表面5的过渡区均为圆角设计。见图1中圆角A9、圆角B10、圆角C13、圆角D14、圆角E16，均沿中心对称分布。使用时，将传送桨1通过四个长条孔4固定到滑台的工作台上。

晶圆存放托盘11底部设有三个均匀分布的凹槽19，凹槽19的位置尺寸与传送桨1上的两个固定销7相吻合，大小相匹配。安装后，可以很好的确保晶圆存放托盘11与传送桨1的同心度，防止晶圆存放托盘11在升降过程中有倾斜或是偏移。通过滑台的水平移动，带动传送桨1和晶圆存放托盘11一起移动。晶圆传送托盘11沿圆周设有均匀分布的三个内凹弧面12，用于取放托盘时，吊爪夹持使用。在靠近中心的地方还设有三个通销孔20，因为腔体内温度很高，三个通销孔20用于刚从腔体内取出的托盘，存放搁置时支撑用，可以避免存放装置与托盘直接接触。

传片时，将晶圆放置在晶圆存放托盘11上，调整晶圆对中。通过控制滑台的水平移动，带动传送桨1及晶圆传送托盘11移动来实现晶圆的自动传送。另外，在晶圆传送托盘11的背面，还等间距设有三个凹槽19。使用时，将凹槽19与传送桨1上的两个圆柱销7对准，缓慢落下，直至二者接触良好。

传片时，将晶圆放置在晶圆存放托盘11上，调整晶圆对中。启动加热盘，升降到预定的位置。同时，关上传片腔盖板，启动滑台。随着滑台移动，传送桨1将带晶圆的晶圆存放托盘11送至反应腔内加热盘的正上方位置。此时，启动加热盘，继续上移，直至加热盘将晶圆存放托盘11从传送桨1上顶起，并脱离传送桨1上两圆柱销7的控制范围。此时，加热盘停止运动，并控制滑台，带动无托盘的传送桨1，将其从反应腔内撤出，回复到原始位置。关闭两腔体之间的隔离门，调整加热盘运行至工艺位置，开始进行工艺试验操作。工艺结束后，控制加热盘回到传片位置，打开隔离门，操纵滑台带动传送桨1缓慢伸入到晶圆存放托盘11的正下方，控制加热盘使其下降，直至加热盘上表面的晶圆存放托盘11与传送桨1完成对接，并离开一定的间隙，即晶圆存放托盘11在完全脱离加热盘的控制范围后，操纵滑台，使传送桨带动晶圆存放托盘11连同晶圆一起离开反应腔室，进入到传片腔室。开启传片腔上盖板，取片，放片。这样整个传片过程就完成了。

总之，该发明专利结构简单，易于加工、安装和操作，大大避免了人工操作的繁琐。同时，整体价格低廉。在整个工艺过程中，可以很好的实现晶圆在反应腔室内的自动取放，操作简洁，运行流畅，使用性能稳定，全面的节省了人力、物力。

Claims (1)

1.一种晶圆输送机构的使用方法，其特征在于：将传送桨前端的半圆弧凹槽内放置一可拆卸的晶圆存放托盘，二者通过两个圆柱销固定连接，晶圆存放托盘底部设有三个均匀分布的凹槽，凹槽的位置尺寸与传送桨上的两个固定销相吻合，大小相匹配，安装后以确保托盘与传送桨的同心度，防止托盘在升降过程中有倾斜或是偏移，通过滑台的水平移动，带动传送桨和晶圆存放托盘一起移动，传片时，将晶圆放置到存放托盘上，调整晶圆对中，启动加热盘，升降到预定的位置，同时，关上传片腔盖板，启动滑台，随着滑台移动，传送桨将带晶圆的托盘送至反应腔内加热盘的正上方位置，此时，启动加热盘，继续上移，直至加热盘将托盘从传送桨上顶起，并脱离传送桨上两圆柱销的控制范围，此时，加热盘停止运动，并控制滑台，带动无托盘的传送桨，将其从反应腔内撤出，关闭两腔体之间的隔离门，调整加热盘运行至工艺位置，开始进行工艺试验操作，工艺结束后，控制加热盘回到传片位置，打开隔离门，操纵滑台带动传送桨缓慢伸入到托盘的正下方，控制加热盘使其下降，直至加热盘上表面的晶圆存放托盘与传送桨完成对接并离开，即晶圆存放托盘在完全脱离加热盘的控制范围后，操纵滑台，使传送桨带动晶圆存放托盘连同晶圆一起离开反应腔室，进入到传片腔室，开启传片腔上盖板，取片，放片，这样整个传片过程完成。