CN106449510B - 晶圆传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆传输装置，晶圆传输装置包括：晶圆夹持组件；竖直移动组件，所述竖直移动组件设置成驱动所述晶圆夹持组件竖直移动；水平移动组件，所述水平移动组件设置成驱动所述竖直移动组件水平移动。通过设置竖直移动组件和水平移动组件，可以在上下方向上输送和输出晶圆，可以避免在工艺腔室的侧面开设窗口，从而一方面可以避免泄露以及液体溅射，可以降低工艺腔室的密封要求，另一方面可以减小晶圆传输装置的占地面积，降低晶圆传输装置的生产成本。

Description

晶圆传输装置
技术领域
本发明涉及晶圆技术领域，尤其涉及一种晶圆传输装置。
背景技术
在晶圆生产制造过程中，采用机械手在各个后清洗单元的工艺腔室之间进行传输。机械手可以为关节机械手或直角坐标机械手，关节机械手或直角坐标机械手可以从腔室侧面传输晶圆，晶圆从侧面进出腔室。其中，关节机械手具有滑轨、本体、手臂、手爪等几部分。直角坐标机械手可采用导轨与同步带组合实现XYZ轴的运动。
但是，上述两种机械手在传输晶圆过程中，存在以下问题：(1)关节机械手或直角坐标机械手从工艺腔室侧面传输晶圆，需要工艺腔室在侧面设置晶圆进出的窗口，容易出现泄漏或液体溅出，这样对腔室密封具有很高的要求。(2)关节机械手或直角坐标机械手从腔室侧面传输晶圆，大大增加设备的占地面积，增大了生产成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具晶圆传输装置，该晶圆传输装置可以避免泄露和液体检出，可以减小占地面积，降低生产成本。
根据本发明的晶圆传输装置，包括：晶圆夹持组件；竖直移动组件，所述竖直移动组件设置成驱动所述晶圆夹持组件竖直移动；水平移动组件，所述水平移动组件设置成驱动所述竖直移动组件水平移动。
根据本发明的晶圆传输装置，通过设置竖直移动组件和水平移动组件，可以在上下方向上输送和输出晶圆，可以避免在工艺腔室的侧面开设窗口，从而一方面可以避免泄露以及液体溅射，可以降低工艺腔室的密封要求，另一方面可以减小晶圆传输装置的占地面积，降低晶圆传输装置的生产成本。另外，竖直移动组件和水平移动组件还可以避免位移误差的不断变大，可以保证晶圆传输装置的工作准确性。
另外，根据本发明的晶圆传输装置还可以具有以下技术特征：
在本发明的一些示例中，所述竖直移动组件包括：第一底座，所述第一底座可水平移动地设置在所述水平移动组件上；第一驱动件；第一活动杆，所述第一活动杆与所述第一驱动件相连且安装在所述第一底座上；第一活动件，所述第一活动件与所述晶圆夹持组件相连且设置在所述第一活动杆上以在所述第一驱动件驱动所述第一活动杆转动时沿竖直方向移动。
在本发明的一些示例中，所述第一活动杆为螺杆，所述第一活动杆为带有螺纹的滑块。
在本发明的一些示例中，所述第一活动件和所述晶圆夹持组件之间连接有第一水平连接臂。
在本发明的一些示例中，所述第一底座的至少一侧设置有所述第一活动杆，当所述第一底座的两侧分别设置有所述第一活动杆时，每个所述第一活动杆均对应设置有所述第一驱动件和所述第一活动件。
在本发明的一些示例中，所述水平移动组件包括：第二底座；第二驱动件；第二活动杆，所述第二活动杆安装在所述第二底座上且与所述第二驱动件相连；第二活动件，所述第二活动件与所述第一底座相连以在所述第二驱动件驱动所述第二活动杆转动时带动所述第一底座水平移动。
在本发明的一些示例中，所述第二活动杆为螺杆，所述第二活动杆为带有螺纹的滑块。
在本发明的一些示例中，所述第二活动杆上设置有至少一个所述第二活动件。
在本发明的一些示例中，所述晶圆夹持组件包括：第一夹持件，所述第一夹持件具有第一夹持端和第一活动端；第二夹持件，所述第二夹持件具有第二夹持端和第二活动端；第三驱动件，所述第三驱动件设置成同步驱动所述第一活动端和所述第二活动端相向或相反运动，其中，所述第一夹持端与所述第二夹持端相对设置以用于夹持晶圆。
在本发明的一些示例中，所述第一夹持件和所述第二夹持件均包括：悬臂和夹爪，所述悬臂的一端构造为活动端且另一端安装有夹爪，所述夹爪构造为夹持端。
在本发明的一些示例中，所述晶圆夹持组件包括：第一夹持件，所述第一夹持件具有第一夹持端和第一固定端；第二夹持件，所述第二夹持件具有第二夹持端和第二活动端；第三驱动件，所述第三驱动件设置成驱动所述第二活动端轴向移动，其中，所述第一夹持端与所述第二夹持端相对设置以用于夹持晶圆。
附图说明
图1是根据本发明实施例的晶圆传输装置的示意图；
图2是根据本发明实施例的晶圆传输装置的工作状态示意图；
图3是根据本发明实施例的晶圆传输装置的晶圆夹持组件的示意图。
附图标记：
晶圆传输装置100；
晶圆夹持组件10；第一夹持件11；第一夹持端111；第一活动端112；第二夹持件12；第二夹持端121；第二活动端122；第三驱动件13；
竖直移动组件20；第一底座21；第一驱动件22；第一水平连接臂23；
水平移动组件30；第二底座31；第二驱动件32；第二活动杆33；第二活动件34；
晶圆200；工艺腔室300；窗口310。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图详细描述根据本发明实施例的晶圆传输装置100，如图2所示，该晶圆传输装置100适于将晶圆200在各个工艺腔室300之间传输，以使得晶圆200经过多个工艺流程处理。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的晶圆传输装置100可以包括：晶圆夹持组件10、竖直移动组件20和水平移动组件30。其中，晶圆夹持组件10用于夹持晶圆200，晶圆夹持组件10可以保持晶圆200的移动可靠性。竖直移动组件20设置成驱动晶圆夹持组件10竖直移动，如图3所示，工艺腔室300的窗口310可以设置在工艺腔室300的上侧，竖直移动组件20可以驱动晶圆夹持组件10上下移动，从而可以将晶圆200输送和输出该工艺腔室300的过程。由此，通过在上下方向上输送和输出晶圆200，可以避免在工艺腔室300的侧面开设窗口，从而一方面可以避免泄露以及液体溅射，可以降低工艺腔室300的密封要求，另一方面可以减小晶圆传输装置100的占地面积，降低晶圆传输装置100的生产成本。
水平移动组件30设置成驱动竖直移动组件20水平移动。如图3所示，多个工艺腔室300在左右方向上均匀间隔开设置，水平移动组件30可以驱动竖直移动组件20在左右方向上移动，由于晶圆夹持组件10设置在竖直移动组件20上，晶圆夹持组件10随竖直移动组件20在左右方向上移动。
当晶圆200在一个工艺腔室300内完成工艺处理后，需要进入到下一个工艺腔室300时，竖直移动组件20可以向上驱动晶圆夹持组件10，以使得晶圆200和晶圆夹持组件10脱离该工艺腔室300，此时，水平移动组件30驱动竖直移动组件20向下一个工艺腔室300的方向移动，直至晶圆200和晶圆夹持组件10位于下一个工艺腔室300的窗口310的正上方，最后竖直移动组件20驱动晶圆夹持组件10竖直向下移动，以使得晶圆200进入到下一个工艺腔室300内进行工艺处理。
其中，通过设置竖直移动组件20和水平移动组件30，还可以防止位移误差的不断变大，可以提高晶圆传输装置100的工作准确性。
下面详细描述晶圆夹持组件10的两种可选的布置形式。
根据本发明的一种优选实施例，如图3所示，晶圆夹持组件10包括：第一夹持件11、第二夹持件12和第三驱动件13。第一夹持件11具有第一夹持端111和第一活动端112，第二夹持件12具有第二夹持端121和第二活动端122，第三驱动件13设置成同步驱动第一活动端112和第二活动端122相向或相反运动，其中，第一夹持端111与第二夹持端121相对设置以用于夹持晶圆200。可以理解的是，第三驱动件13通过同步驱动第一活动端112和第二活动端122移动，可以使得第一夹持端111和第二夹持端121同步靠近或者远离晶圆200。当第一活动端112和第二活动端122相向运动时，第一夹持端111和第二夹持端121分别靠近晶圆200，直至第一夹持端111和第二夹持端121同步夹持住晶圆200。当第一活动端112和第二活动端122相反运动时，第一夹持端111和第二夹持端121分别远离晶圆200，直至第一夹持端111和第二夹持端121同步松开晶圆200。通过设置第一夹持件11和第二夹持件12，可以有效避免晶圆200表面在晶圆夹持组件10夹持晶圆200的过程中出现磨损，可以提高晶圆200的品质。
可选地，如图3所示，第一夹持件11和第二夹持件12均可以包括：悬臂和夹爪，悬臂的一端构造为活动端，而且悬臂的另一端安装有夹爪，夹爪构造为夹持端。两个悬臂的活动端分别与第三驱动件13相连。可选地，第三驱动件13可以气爪、气缸或者电机。
根据本发明的另一个优选实施例，晶圆夹持组件10可以包括：第一夹持件、第二夹持件和第三驱动件。第一夹持件具有第一夹持端和第一固定端，第二夹持件具有第二夹持端和第二活动端，第三驱动件设置成驱动第二活动端移动，其中，第一夹持端与第二夹持端相对设置以用于夹持晶圆200。可以理解的是，在夹持晶圆200的过程中，第一固定端处于固定位置，第三驱动件驱动第二活动端移动，从而第二夹持端逐渐靠近晶圆200，并且驱动晶圆200逐渐靠近第一夹持端，直至第一夹持端和第二夹持端同步夹持住晶圆200。在松开晶圆200的过程中，第三驱动件驱动第二活动端逐渐远离晶圆200，从而实现晶圆200的松开过程。
下面详细描述竖直移动组件20的一种可选的布置形式。如图1所示，竖直移动组件20可以包括：第一底座21、第一驱动件22、第一活动杆和第一活动件。第一底座21可以水平移动地设置在水平移动组件30上，第一活动杆与第一驱动件22相连，而且第一活动杆安装在第一底座21上，第一活动件与晶圆夹持组件10相连，而且第一活动件设置在第一活动杆上以在第一驱动件22驱动第一活动杆转动时沿竖直方向移动。如图1所示，第一底座21在上下方向上延伸，第一活动杆在上下方向上延伸。优选地，第一活动杆可以为螺杆，第一活动杆可以为带有螺纹的滑块。可选地，第一驱动件22可以为电机或者气缸。
优选地，如图1所示，第一活动件和晶圆夹持组件10之间可以连接有第一水平连接臂23。由此，竖直移动组件20和水平移动组件30均设置在工艺腔室300的斜上方，从而可以避免竖直移动组件20和水平移动组件30上的零件颗粒或润滑油落入到工艺腔室300内，导致晶圆200受到污染，进而可以保证晶圆200工艺处理的安全性。
其中，竖直移动组件20的设置数量可以根据实际情况设定。根据本发明的一个优选实施例，第一底座21的至少一侧设置有第一活动杆，当第一底座21的两侧分别设置有第一活动杆时，每个第一活动杆均对应设置有第一驱动件22和第一活动件。可以理解的是，当第一底座21的两侧分别设置有第一活动杆时，两个竖直移动组件20共用一个第一底座21，可以使得晶圆传输装置100结构简单且可靠。
下面详细描述水平移动组件30的一种可选的布置形式。如图1所示，水平移动组件30可以包括：第二底座31、第二驱动件32、第二活动杆33和第二活动件34。第二活动杆33安装在第二底座31上，而且第二活动杆33与第二驱动件32相连，第二活动件34与第一底座21相连以在第二驱动件32驱动第二活动杆33转动时带动第一底座21水平移动。如图1所示，第二底座31在水平方向上延伸，第二活动杆33设置在第二底座31上，而且第二活动杆33沿水平方向延伸。当第二驱动件32驱动第二活动杆33转动时，第二活动件34在第二活动杆33的长度方向(即图1所示的左右方向)上移动，竖直移动组件20、晶圆200和晶圆夹持组件10同步随第二活动件34在左右方向上移动，从而可以使得晶圆200移动至下一个工艺腔室300的窗口310的正上方。可选地，第二活动杆33可以为螺杆，第二活动杆33可以为带有螺纹的滑块。
优选地，第二活动杆33上设置有至少一个第二活动件34。第二活动件34的数量可以根据实际情况设置，当第二活动件34为多个时，多个第二活动件34在第二活动杆33上间隔开设置，多个第二活动件34与多个竖直移动组件20一一对应，多个竖直移动组件20和多个晶圆夹持组件10一一对应。其中，多个第二活动件34彼此互不干涉，可以保证晶圆传输装置100的工作可靠性。
根据本发明实施例的晶圆传输装置100，通过设置竖直移动组件20和水平移动组件30，可以在上下方向上输送和输出晶圆200，可以避免在工艺腔室300的侧面开设窗口，从而一方面可以避免泄露以及液体溅射，可以降低工艺腔室300的密封要求，另一方面可以减小晶圆传输装置100的占地面积，降低晶圆传输装置100的生产成本。另外，竖直移动组件20和水平移动组件30还可以避免位移误差的不断变大，可以保证晶圆传输装置100的工作准确性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种晶圆传输装置，其特征在于，包括：
晶圆夹持组件；
竖直移动组件，所述竖直移动组件设置成驱动所述晶圆夹持组件竖直移动；
水平移动组件，所述水平移动组件设置成驱动所述竖直移动组件水平移动；
所述竖直移动组件包括：
第一底座，所述第一底座可水平移动地设置在所述水平移动组件上；
第一驱动件；
第一活动杆，所述第一活动杆与所述第一驱动件相连且安装在所述第一底座上；
第一活动件，所述第一活动件与所述晶圆夹持组件相连且设置在所述第一活动杆上以在所述第一驱动件驱动所述第一活动杆转动时沿竖直方向移动；
所述第一活动件和所述晶圆夹持组件之间连接有第一水平连接臂。
2.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第一活动杆为螺杆，所述第一活动杆为带有螺纹的滑块。
3.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第一底座的至少一侧设置有所述第一活动杆，当所述第一底座的两侧分别设置有所述第一活动杆时，每个所述第一活动杆均对应设置有所述第一驱动件和所述第一活动件。
4.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述水平移动组件包括：
第二底座；
第二驱动件；
第二活动杆，所述第二活动杆安装在所述第二底座上且与所述第二驱动件相连；
第二活动件，所述第二活动件与所述第一底座相连以在所述第二驱动件驱动所述第二活动杆转动时带动所述第一底座水平移动。
5.根据权利要求4所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第二活动杆为螺杆，所述第二活动杆为带有螺纹的滑块。
6.根据权利要求4所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第二活动杆上设置有至少一个所述第二活动件。
7.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述晶圆夹持组件包括：
第一夹持件，所述第一夹持件具有第一夹持端和第一活动端；
第二夹持件，所述第二夹持件具有第二夹持端和第二活动端；
第三驱动件，所述第三驱动件设置成同步驱动所述第一活动端和所述第二活动端相向或相反运动，其中，
所述第一夹持端与所述第二夹持端相对设置以用于夹持晶圆。
8.根据权利要求7所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述第一夹持件和所述第二夹持件均包括：悬臂和夹爪，所述悬臂的一端构造为活动端且另一端安装有夹爪，所述夹爪构造为夹持端。
9.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于，所述晶圆夹持组件包括：
第一夹持件，所述第一夹持件具有第一夹持端和第一固定端；
第二夹持件，所述第二夹持件具有第二夹持端和第二活动端；
第三驱动件，所述第三驱动件设置成驱动所述第二活动端移动，其中，
所述第一夹持端与所述第二夹持端相对设置以用于夹持晶圆。
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