CN110364467A - 空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法中，利用空气阻隔装置中的空气阻隔板，可以阻隔在晶圆上料设备的内部空间与晶圆处理槽区之间，从而避免晶圆处理槽区中对晶圆进行处理时产生的酸雾和酸气等异物进入到晶圆上料设备中，防止其中的晶圆、晶圆盒等被污染、损坏。同时，需传输晶圆时，也可缩回空气阻隔板，以保障机械手依旧能顺利运输晶圆。

Description

空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。
现有相关技术中，在晶圆上料的过程中，可利用分离机构将晶圆与晶圆盒分离，然后利用机械手将分离出的晶圆送至晶圆处理槽区，进而，内部空间需与晶圆槽区开放连通。
其中，晶圆处理槽区所产生的酸雾和酸气等异物易于进入到上料设备的内部空间，从而对其中的晶圆、晶圆盒等造成污染、损害。
发明内容
本发明提供一种空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法，以解决酸雾和酸气等异物易于进入到上料设备的内部空间的问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种空气阻隔装置，用于晶圆上料设备中，包括：基体、伸缩机构，以及空气阻隔板；所述基体设于所述晶圆上料设备的机架，所述伸缩机构连接于所述基体与所述空气阻隔板之间；
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩；
所述空气阻隔板相对于所述基体伸出时，能够阻挡于所述晶圆上料设备的一个内部空间与外部的晶圆处理槽区之间；
所述空气阻隔板相对于所述基体缩回时，所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通，以使得机械手能够穿过所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
可选的，所述伸缩机构包括伸缩杆、杆套结构与伸缩驱动结构，所述杆套结构设于所述基体，所述伸缩杆穿过所述杆套结构，所述伸缩驱动结构连接所述基体与所述空气阻隔板，所述伸缩杆与所述空气阻隔板固定连接；
所述伸缩驱动结构用于驱动所述伸缩杆沿其长度方向相对于所述基体伸缩，以使得所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩。
可选的，所述伸缩驱动结构为伸缩气缸结构。
可选的，所述伸缩杆通过设于其末端的固定条与所述空气阻隔板固定连接，所述固定条沿所述空气阻隔板的表面设置，且垂直于所述伸缩杆。
可选的，所述伸缩机构还包括缓冲结构，所述缓冲结构连接所述基体与所述空气阻隔板，用于在所述空气阻隔板相对所述基体伸缩时提供缓冲作用力。
可选的，所述缓冲结构与所述伸缩驱动结构分别位于所述伸缩杆的两侧。
可选的，所述空气阻隔板的用于与所述内部空间相对的一侧表面设有长条状凸起。
可选的，所述长条状凸起的长度方向垂直于所述空气阻隔板的伸缩方向。
根据本发明的第二方面，提供了一种晶圆上料设备，包括机架、用于分离晶圆与晶圆盒的分离机构，以及第一方面及其可选方案涉及的空气阻隔装置；所述机架内具有内部空间。
根据本发明的第三方面，提供了一种空气阻隔控制方法，应用于晶圆上料过程中，包括：
在第一方面及其可选方案涉及的空气阻隔装置中的空气阻隔板伸出时，通过所述伸缩机构控制所述空气阻隔板缩回，以使得所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通；
利用机械手传输晶圆，以使得所述内部空间中的晶圆能够经所述连通空间被输送至所述晶圆处理槽区；
通过所述伸缩机构控制对应的空气阻隔板伸出，直至再次需要利用机械手将所述内部空间中的晶圆输送至所述晶圆处理槽区；其中，所述晶圆处理槽区中的晶圆被处理时，所述空气阻隔板能够保持伸出。
本发明提供的空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法中，利用空气阻隔装置中的空气阻隔板，可以阻隔在晶圆上料设备的内部空间与晶圆处理槽区之间，从而避免晶圆处理槽区中对晶圆进行处理时产生的酸雾和酸气等异物进入到晶圆上料设备中，防止其中的晶圆、晶圆盒等被污染、损坏。同时，需传输晶圆时，也可缩回空气阻隔板，以保障机械手依旧能顺利运输晶圆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中空气阻隔装置的作用原理示意图；
图2是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图一；
图3是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图二；
图4是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图三；
图5是本发明一实施例中空气阻隔控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
1-空气阻隔板；
2-基体；
3-伸缩杆；
4-杆套结构；
5-伸缩驱动结构；
6-固定条；
7-长条状凸起；
8-底座；
9-缓冲结构；
10-分离机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明一实施例中空气阻隔装置的作用原理示意图；图2是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图一；图3是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图二；图4是本发明一实施例中空气阻隔装置的结构示意图三。
请参考图1至图4，空气阻隔装置，用于晶圆上料设备中，包括：基体2、伸缩机构，以及空气阻隔板1；所述基体2设于所述晶圆上料设备的机架，所述伸缩机构连接于所述基体2与所述空气阻隔板1之间。
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板1相对于所述基体2伸缩。
其中的伸缩机构，可理解为能够控制空气阻隔板1沿直线方向移动，从而使其相对于基体2发生直线运动，因空气阻隔板1在直线运动时可超出基体2的遮挡范围，故而，该直线运动可理解为伸缩运动。
所述空气阻隔板1相对于所述基体2伸出时，能够阻挡于所述晶圆上料设备的一个内部空间与外部的晶圆处理槽区之间。
其中的内部空间可以指晶圆上料设备内的任意部分或全部空间，具体实施过程中，可以具体为用于分离晶圆与晶圆盒的分离机构10上侧的部分空间，其中，分离机构10分离出的晶圆可处于分离机构10的上侧。
其中的晶圆处理槽区，可理解为任意能够对晶圆进行处理的区域。
所述空气阻隔板1相对于所述基体2缩回时，所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通，以使得机械手能够穿过所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
其中的连通空间，需理解为同时满足以下内容：分别连通内部空间与晶圆处理槽区的空间；能够被空气阻隔板1阻隔的空间，以及：机械手传输晶圆需穿过的空间。此外，该连通空间可以并非由任意实体结构形成，也可以由机架形成。
以上实施方式中，利用空气阻隔装置中的空气阻隔板，可以阻隔在晶圆上料设备的内部空间与晶圆处理槽区之间，从而避免晶圆处理槽区中对晶圆进行处理时产生的酸雾和酸气等异物进入到晶圆上料设备中，防止其中的晶圆、晶圆盒等被污染、损坏。同时，需传输晶圆时，也可缩回空气阻隔板，以保障机械手依旧能顺利运输晶圆。
其中一种实施方式中，请参考图2至图4，所述伸缩机构包括伸缩杆3、杆套结构4与伸缩驱动结构5。
所述杆套结构4设于所述基体2，所述伸缩杆3穿过所述杆套结构4，进而，利用杆套结构4，可为伸缩杆3起到导向与限位作用，避免其伸缩方向以及位置发生偏离。
故而，杆套结构4可以具有供伸缩杆3穿过的通孔，该通孔沿轴向的长度可理解为能够限制伸缩杆3发生转动，该转动的轴心可理解为垂直于伸缩杆的轴向。
所述伸缩驱动结构5连接所述基体2与所述空气阻隔板1，所述伸缩杆3与所述空气阻隔板1固定连接。
所述伸缩驱动结构5用于驱动所述伸缩杆3沿其长度方向相对于所述基体2伸缩，以使得所述空气阻隔板1相对于所述基体2伸缩。
其中的伸缩驱动结构5，可以为任意能够产生直线运动的结构。
具体实施过程中，伸缩驱动结构5可以为伸缩气缸结构。该伸缩气缸结构可以理解为任意能够利用气缸的气体压力变化，主动使得伸缩杆3沿其轴向发生直线移动的结构，例如可以包括气缸本体与活塞杆，活塞杆可连接伸缩杆3，气缸本体中的空腔可对外连通气源，进而受控。
另一具体实施过程中，伸缩驱动结构5也可以为采用电机驱动的丝杆螺母结构。
可见，任意已有或改进的直线运动的方案，均可应用于本实施例的伸缩驱动结构5，进而不脱离本实施例的范围。
其中一种实施方式中，请参考图2至图4，所述伸缩杆3通过设于其末端的固定条6与所述空气阻隔板1固定连接，所述固定条6沿所述空气阻隔板1的表面设置，且垂直于所述伸缩杆3。
通过固定条6，可以便于与伸缩杆3之间产生沿伸缩杆3轴向的作用力，从而便于通过该作用力推动与拉动空气阻隔板1伸缩。
具体实施过程中，由于固定条6与杆套结构4，可以使得伸缩杆3的两端均与空气阻隔板1保持一定间隔，且该间隔可以因固定条6与杆套结构4的结构设计而形成均匀的间隔。
固定条6与空气阻隔板1之间，以及固定条6与伸缩杆3之间，均可以是固定连接在一起的，也可以是装配在一起的。
其中一种实施方式中，所述空气阻隔板1的用于与所述内部空间相对的一侧表面设有长条状凸起7。该长条状凸起7可以是与空气阻隔板1一体的，也可以是非一体，进而通过工艺制作在一起的。
具体实施过程中，所述长条状凸起7的长度方向垂直于所述空气阻隔板1的伸缩方向。
通过长条状凸起7，可以提高空气阻隔板1的抗弯性能，有效提高其形状、结构的稳定性，进而可有利于提高空气阻隔板1的使用寿命。
其中一种实施方式中，请参考图4，所述伸缩机构还可包括缓冲结构9，所述缓冲结构9连接所述基体2与所述空气阻隔板1，用于在所述空气阻隔板1相对所述基体2伸缩时提供缓冲作用力。
具体实施过程中，缓冲结构9可以为气缸缓冲结构，该气缸缓冲结构可以理解为任意气缸的气体压力能够被动在伸缩杆3的伸缩运动下发生变化，进而因气体气压变化通常难以匹配于伸缩杆3的伸缩，其可对伸缩杆3的伸缩产生一定缓冲力，避免其因快速、直接的伸缩运动而使得部件之间发生冲击、磨损等，进一步提高结构的使用寿命。
在另一具体实施过程中，缓冲结构9还可以为弹性缓冲结构，具体可例如具有弹簧，以利用弹簧的弹性作用力对伸缩运动产生一定阻碍与缓冲。
可见，任意已有或改进的能够对直线运动产生一定缓冲的方案，均可应用于本实施例的伸缩驱动结构5，进而不脱离本实施例的范围。
其中一种实施方式中，在同时具有所述缓冲结构9与所述伸缩驱动结构5的情况下，所述缓冲结构9与所述伸缩驱动结构5可以分别位于所述伸缩杆3的两侧。
另一实施方式中，在同时具有所述缓冲结构9与所述伸缩驱动结构5的情况下，所述缓冲结构9与所述伸缩驱动结构5也可以是呈对的，每对缓冲结构9对称分布于伸缩杆3的两侧，每对伸缩驱动结构5对称分布于伸缩杆3的两侧。
其中一种实施方式中，基体2的下侧可设有底座8，进而可利用底座8与支架连接。具体实施过程中，底座8可设有连接部件，该连接部件可以例如为锁定部件、卡扣部件等等，进而利用连接部件，可以实现底座8与之间之间的可拆卸连接。
本实施例还提供了一种晶圆上料设备，包括第一方面及其可选方案涉及的空气阻隔装置。
图5是本发明一实施例中空气阻隔控制方法的流程示意图。
请参考图5，空气阻隔控制方法，应用于晶圆上料过程中，包括：
S101：在以上所涉及的空气阻隔装置中的空气阻隔板伸出时，通过所述伸缩机构控制所述空气阻隔板缩回，以使得所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通。
S102：利用机械手传输晶圆，以使得所述内部空间中的晶圆能够经所述连通空间被输送至所述晶圆处理槽区。
S103：通过所述伸缩机构控制对应的空气阻隔板伸出，直至再次需要利用机械手将所述内部空间中的晶圆输送至所述晶圆处理槽区。
其中，所述晶圆处理槽区中的晶圆被处理时，所述空气阻隔板能够保持伸出。
以上方法流程中有关技术特征、技术名词，以及技术效果的描述可参照前文所涉及的装置、设备实施例理解。
此外，在空气阻隔板伸出的情况下，还能具体利用分离机构10分离晶圆盒与晶圆，进而分离机构10可将分离得到的晶圆送至分离机构10上侧，进而，可使得分离后的晶圆处于前文所涉及的内部空间。
该分离机构10可例如公开号为CN108372963A的“硅片与片盒脱离机构”。
综上所述，本实施例提供的空气阻隔装置、晶圆上料设备与空气阻隔控制方法中，利用空气阻隔装置中的空气阻隔板，可以阻隔在晶圆上料设备的内部空间与晶圆处理槽区之间，从而避免晶圆处理槽区中对晶圆进行处理时产生的酸雾和酸气等异物进入到晶圆上料设备中，防止其中的晶圆、晶圆盒等被污染、损坏。同时，需传输晶圆时，也可缩回空气阻隔板，以保障机械手依旧能顺利运输晶圆。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种空气阻隔装置，用于晶圆上料设备中，其特征在于，包括：基体、伸缩机构，以及空气阻隔板；所述基体设于所述晶圆上料设备的机架，所述伸缩机构连接于所述基体与所述空气阻隔板之间；
所述伸缩机构用于控制所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩；
所述空气阻隔板相对于所述基体伸出时，能够阻挡于所述晶圆上料设备的一个内部空间与外部的晶圆处理槽区之间；
所述空气阻隔板相对于所述基体缩回时，所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通，以使得机械手能够经所述连通空间将所述内部空间中的晶圆运输至所述晶圆处理器槽区。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伸缩机构包括伸缩杆、杆套结构与伸缩驱动结构，所述杆套结构设于所述基体，所述伸缩杆穿过所述杆套结构，所述伸缩驱动结构连接所述基体与所述空气阻隔板，所述伸缩杆与所述空气阻隔板固定连接；
所述伸缩驱动结构用于驱动所述伸缩杆沿其长度方向相对于所述基体伸缩，以使得所述空气阻隔板相对于所述基体伸缩。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述伸缩驱动结构为伸缩气缸结构。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述伸缩杆通过设于其末端的固定条与所述空气阻隔板固定连接，所述固定条沿所述空气阻隔板的表面设置，且垂直于所述伸缩杆。
5.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述伸缩机构还包括缓冲结构，所述缓冲结构连接所述基体与所述空气阻隔板，用于在所述空气阻隔板相对所述基体伸缩时提供缓冲作用力。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述缓冲结构与所述伸缩驱动结构分别位于所述伸缩杆的两侧。
7.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述空气阻隔板的用于与所述内部空间相对的一侧表面设有长条状凸起。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述长条状凸起的长度方向垂直于所述空气阻隔板的伸缩方向。
9.一种晶圆上料设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的空气阻隔装置。
10.一种空气阻隔控制方法，应用于晶圆上料过程中，其特征在于，包括：
在权利要求1至8任一项所述的空气阻隔装置中的空气阻隔板伸出时，通过所述伸缩机构控制所述空气阻隔板缩回，以使得所述内部空间与所述晶圆处理槽区间能够经连通空间相连通；
利用机械手传输晶圆，以使得所述内部空间中的晶圆能够经所述连通空间被输送至所述晶圆处理槽区；
通过所述伸缩机构控制对应的空气阻隔板伸出，直至再次需要利用机械手将所述内部空间中的晶圆输送至所述晶圆处理槽区；其中，所述晶圆处理槽区中的晶圆被处理时，所述空气阻隔板能够保持伸出。
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