CN111968934A - 半导体加工设备 - Google Patents

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CN111968934A CN202010853833.8A CN202010853833A CN111968934A CN 111968934 A CN111968934 A CN 111968934A CN 202010853833 A CN202010853833 A CN 202010853833A CN 111968934 A CN111968934 A CN 111968934A
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Abstract

本申请公开一种半导体加工设备，所公开的半导体加工设备包括开锁机构，开锁机构用于打开或关闭储片盒的密封门，开锁机构包括钥匙和驱动机构，钥匙与密封门上的钥匙槽插接配合；驱动机构用于在密封门关闭时，驱动钥匙旋转以完全打开密封门；驱动机构用于在密封门打开时，驱动钥匙旋转以完全关闭密封门；在驱动机构驱动钥匙旋转以完全关闭密封门后，驱动机构还用于驱动钥匙再次旋转，使钥匙与钥匙槽不接触。上述方案能够解决在开锁过程中容易污染晶圆的问题。

Description

半导体加工设备
技术领域
本申请涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种半导体加工设备。
背景技术
在半导体加工设备中，对成膜均匀性、成膜质量、金属离子污染控制和颗粒污染控制等核心工艺参数都有非常高的要求。在晶圆的制造过程中，微粒子的污染是影响晶圆的生产良率的主要原因之一，因此需要严格地控制颗粒对晶圆的污染。
目前，为了控制颗粒对晶圆的污染，在半导体生产工艺车间内，一般采用储片盒(或者称为晶圆盒)传送晶圆。通常，现有的储片盒包括一面开口的盒体和用于封闭该开口的盒盖，盒盖可以与盒体活动连接，通常情况下，通过开锁机构的移动，从而能够控制盒盖的开启或闭合。
但是，现有的开锁机构在开锁的过程中，钥匙始终与钥匙槽接触，当需要取出钥匙时，钥匙与钥匙槽之间将会产生摩擦，从而容易产生颗粒物污染晶圆，进而影响晶圆的生产良率。
发明内容
本申请公开一种半导体加工设备，能够解决在开锁过程中容易污染晶圆的问题。
为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
本申请实施例公开一种半导体加工设备，包括开锁机构，所述开锁机构用于打开或关闭储片盒的密封门，所述开锁机构包括钥匙和驱动机构，所述钥匙与所述密封门上的钥匙槽插接配合；
所述驱动机构用于在所述密封门关闭时，驱动所述钥匙旋转以完全打开所述密封门；所述驱动机构用于在所述密封门打开时，驱动所述钥匙旋转以完全关闭所述密封门；在所述驱动机构驱动所述钥匙旋转以完全关闭所述密封门后，所述驱动机构还用于驱动所述钥匙再次旋转，使所述钥匙与所述钥匙槽不接触。
本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本申请公开的半导体加工设备中，钥匙与密封门上的钥匙槽插接配合，驱动机构用于在密封门关闭时，驱动钥匙旋转以完全打开密封门；驱动机构用于在密封门打开时，驱动钥匙旋转以完全关闭密封门；在驱动机构驱动钥匙旋转以完全关闭密封门后，驱动机构还用于驱动钥匙再次旋转，使钥匙与钥匙槽不接触，此时，密封门关闭，需要从钥匙槽中取出钥匙，由于驱动机构能够驱动钥匙再次旋转，以使钥匙与钥匙槽不接触，所以在从钥匙槽中取出钥匙时，钥匙与钥匙槽之间较难产生摩擦，从而较难产生颗粒物，避免颗粒物污染晶圆，进而提高晶圆的生产良率，最终解决在开锁过程中容易污染晶圆的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例公开的半导体加工设备的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的储片盒的结构示意图；
图3和图5分别为本申请实施例公开的储片盒处于不同状态下的结构示意图；
图4为图3的局部放大示意图；
图6为图5的局部放大示意图；
图7为本申请实施例公开的半导体加工设备的部分结构示意图；
图8为图7在另一视角下的结构示意图。
附图标记说明：
100-腔室部；
200-储片盒、210-盒体、220-密封门、230-锁体、231-钥匙槽、232-转盘、232a-弧形槽、233-锁杆、233a-滑动凸起；
300-开锁机构、310-钥匙、311-连接部、320-驱动机构、321-伸缩机构、322-第一连杆、323-第二连杆、330-联动机构、340-限位部、341-限位块、342-止动块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，以便本申请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。且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请各个实施例公开的技术方案进行详细地说明。
请参考图1至图8，本申请实施例公开一种半导体加工设备，所公开的半导体加工设备包括腔室部100和开锁机构300，一般来说，腔室部100可以包括传输腔室、工艺腔室，该半导体加工设备使用的储片盒200位于腔室部100之外，储片盒200包括盒体210和盒体210活动连接的密封门220，密封门220设置有锁体230，锁体230开设有钥匙槽231，开锁机构300用于打开或关闭储片盒200的密封门220。在具体的工作过程中，晶圆最初是放置在储片盒200内的，由相应的机械手，将储片盒200传输到开锁机构300前设置的载台上，然后开锁机构300打开密封门220，腔室部100中的机械手会将储片盒200内的晶圆传送至腔室部100中的晶舟上，再送入腔室部100内进行加工，腔室部100中的机械手在晶圆加工完成后将晶圆重新放回至储片盒200内，开锁机构300关闭密封门220，完成工艺过程。
开锁机构300包括钥匙310和驱动机构320，钥匙310与密封门220上的钥匙槽231插接配合。为了方便钥匙310的插入，钥匙槽231的尺寸会稍大于钥匙310的插入，即钥匙310和钥匙槽231之间会有间隙，使得钥匙310和钥匙槽231不会完全同步运动。因此，具体地，驱动机构320用于在密封门220关闭时，驱动钥匙310旋转以完全打开密封门220，此时动钥匙310的旋转角度会大于钥匙槽231的旋转角度一特定值(由上述的间隙决定)；驱动机构320用于在密封门220打开时，驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220，类似的，动钥匙310的旋转角度会大于钥匙槽231的旋转角度一特定值。基于这样的情况，在驱动机构320驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220后，驱动机构320还用于驱动钥匙310再次旋转，使钥匙310与钥匙槽231不接触，此时，密封门220关闭，需要从钥匙槽231中取出钥匙310，由于驱动机构320能够驱动钥匙310再次旋转，以使钥匙310与钥匙槽231不接触，所以在从钥匙槽231中取出钥匙310时，钥匙310与钥匙槽231之间较难产生摩擦，从而较难产生颗粒物。
在具体的工作过程中，钥匙310插进钥匙槽231，以使钥匙310与钥匙槽231插接配合，接下来驱动机构320开始工作，以驱动钥匙310旋转以完全打开密封门220，机械手会将储片盒200内的晶圆传送至腔室部100内进行加工，机械手在晶圆加工完成后将晶圆重新放回至储片盒200内，此时，驱动机构320驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220，在驱动机构320驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220后，驱动机构320驱动钥匙310再次旋转，使钥匙310与钥匙槽231不接触，接下来将钥匙310从钥匙槽231中取出，完成工艺过程。
本申请公开的半导体加工设备中，钥匙310与密封门220上的钥匙槽231插接配合，驱动机构320用于在密封门220关闭时，驱动钥匙310旋转以完全打开密封门220；驱动机构320用于在密封门220打开时，驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220；在驱动机构320驱动钥匙310旋转以完全关闭密封门220后，驱动机构320还用于驱动钥匙310再次旋转，使钥匙310与钥匙槽231不接触，此时，密封门220关闭，需要从钥匙槽231中取出钥匙310，由于驱动机构320能够驱动钥匙310再次旋转，以使钥匙310与钥匙槽231不接触，所以在从钥匙槽231中取出钥匙310时，钥匙310与钥匙槽231之间较难产生摩擦，从而较难产生颗粒物，避免颗粒物污染晶圆，进而提高晶圆的生产良率，最终解决在开锁过程中容易污染晶圆的问题。
可选地，驱动机构320可以包括伸缩机构321、第一连杆322和第二连杆323，第一连杆322的第一端与伸缩机构321的伸缩杆铰接，第一连杆322的第二端与第二连杆323铰接，钥匙310与第二连杆323相连，且可随第二连杆323同心转动，也就是说，第二连杆323的转动中心与钥匙310的转动中心重合。
在具体的开锁过程中，伸缩机构321可以设置为按预设的第一行程和第二行程驱动伸缩杆移动，在第一行程中，伸缩杆可通过第二连杆323带动钥匙310沿第一方向自初始位置转动至第一预设位置，在钥匙310处于初始位置时，钥匙310与钥匙槽231不接触，初始位置也就是钥匙310刚插进钥匙槽231中时的位置，在钥匙310处于第一预设位置时，钥匙310完全打开密封门220，此时，开锁机构300完全打开密封门220。
在第二行程中，伸缩杆可通过第二连杆323带动钥匙310沿第二方向自第一预设位置转动至第二预设位置，其中，第一方向与第二方向相反，在钥匙310处于第二预设位置处时，钥匙310完全关闭密封门220，此时，开锁机构300完全关闭密封门220。且在钥匙310沿第二方向自第一预设位置转动至第二预设位置之后，伸缩杆还可通过第二连杆323带动钥匙310再从第二预设位置沿第一方向转动至初始位置，以使钥匙310与钥匙槽231不接触，所以在从钥匙槽231中取出钥匙310时，钥匙310与钥匙槽231之间较难产生摩擦，从而较难产生颗粒物，避免颗粒物污染晶圆，进而提高晶圆的生产良率，最终解决在开锁过程中容易污染晶圆的问题。
此种结构的伸缩机构321在第二行程中可以驱动钥匙310在两个方向上转动，保证钥匙310每次完全关闭密封门220时，钥匙310能够处在初始位置，以使钥匙310与钥匙槽231不接触，此种开锁机构300设计巧妙，伸缩机构321的伸缩过程简单，无需多次伸出和缩回，方便工作人员控制，伸缩机构321也不容易损坏。第一行程可以为伸缩机构321的缩回行程，第二行程可以为伸缩机构321的伸出行程。
通常情况下，为了提高密封门220的稳定性，密封门220上通常设置有至少两个锁体230，至少两个锁体230能够在密封门220关闭时使得密封门220较为稳定地与盒体210连接，为了方便开锁机构300同时对至少两个锁体230进行开锁，可选地，钥匙槽231、钥匙310和第二连杆323均可以为至少两个，第二连杆323与钥匙310一一对应地相连，每个钥匙310与相对应的一个钥匙槽231插接配合；开锁机构300还可以包括联动机构330，其中至少两个第二连杆323通过联动机构330相连，驱动机构320可以通过联动机构330同步驱动至少两个第二连杆323转动，从而带动钥匙310转动，进而实现密封门220的开启或关闭。
由上述结构及工作过程可知，该开锁机构300具有多个钥匙310，且多个钥匙310能够同步转动，从而能够对密封门220上的多个锁体230实现同步开锁或关锁，进而方便开锁机构300同时对至少两个锁体230进行开锁。与此同时，联动机构330的设置避免在开锁机构300中设置多个驱动机构320，降低开锁机构300的结构复杂性，还能够降低开锁机构300的成本。
可选地，第二连杆323可以包括本体和连接部311，第一连杆322的第二端与本体铰接，联动机构330与每个第二连杆323的连接部311相连。钥匙310与本体同心转动，连接部311能够为联动机构330与第二连杆323提供连接位置，方便联动机构330与第二连杆323连接，从而方便工作人员安装开锁机构300，降低设计人员的设计难度。
如上文所述，驱动机构320可以通过联动机构330同步驱动至少两个第二连杆323转动，可选地，联动机构330可以包括连接杆，每个连接部311均与连接杆铰接。在其中一个连接部311转动时，带动连接杆运动，从而带动其余的连接部311转动。此种联动机构330的结构简单，便于设置，成本较低，且连接杆的传动效果较好。进一步地，连接杆可以为伸缩杆，方便工作人员调解钥匙310的转动角度，以使钥匙310能够完全开锁或关锁。
为了提高钥匙310开锁或关锁的精准性，避免钥匙310过度转动，可选地，开锁机构300还可以包括限位部340，限位部340可以用于限制伸缩机构321驱动伸缩杆移动时的距离，限位部340能够在开锁或关锁的过程中，限制伸缩机构321驱动伸缩杆移动时的距离，避免钥匙310过度转动，从而使钥匙310较精准地转动至规定的位置，进而提高钥匙310开锁或关锁的精准性。
可选地，限位部340可以包括限位块341和止动块342，限位块341可以固定设置，止动块342可以设置在伸缩杆上，且与伸缩机构321连接，止动块342接触到限位块341后，伸缩机构321停止驱动伸缩杆移动。此种限位过程简单，且限位可靠。进一步地，止动块342可以为弹性块，以实现弹性限位，避免硬接触。
在本申请实施例中，伸缩机构321的种类可以有多种，例如液压伸缩杆，可选地，伸缩机构321可以为直线电机或气缸。直线电机和气缸的驱动可靠，技术成熟，有利于提高开锁机构300的稳定性。
如上文所述，钥匙310在旋转时便可以完全打开密封门220或完全关闭密封门220，具体地，密封门220上可以设置有锁体230，锁体230可以包括钥匙槽231、转盘232和锁杆233，钥匙槽231与转盘232固定连接，可在钥匙310的驱动下带动转盘232转动，锁杆233与转盘232活动连接，且转盘232可驱动锁杆233移动，以开启或关闭密封门220。在具体的工作过程中，钥匙310首先插入钥匙槽231，在钥匙310转动时带动钥匙槽231转动，从而使得转盘232转动，转盘232驱动锁杆233移动，实现密封门220的开启或关闭。此种结构的锁体230结构简单可靠，方便设置，降低开锁机构300的结构复杂性，降低设计人员的设计难度。
转盘232可驱动锁杆233移动，具体地，转盘232上可以开设有弧形槽232a，锁杆233可以设置有滑动凸起233a，转盘232通过滑动凸起233a与弧形槽232a的滑动配合驱动锁杆233移动，进一步降低开锁机构300的结构复杂性，降低设计人员的设计难度。
可选地，转盘232上可以设置有齿轮，锁杆233可以设置有齿条，转盘232通过齿轮与齿条的啮合驱动锁杆233移动。当然，转盘232和锁杆233还可以通过凸轮机构、曲柄滑块结构和螺旋传动机构等。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体加工设备，包括开锁机构(300)，所述开锁机构(300)用于打开或关闭储片盒(200)的密封门(220)，其特征在于，所述开锁机构(300)包括钥匙(310)和驱动机构(320)，所述钥匙(310)与所述密封门(220)上的钥匙槽(231)插接配合；
所述驱动机构(320)用于在所述密封门(220)关闭时，驱动所述钥匙(310)旋转以完全打开所述密封门(220)；所述驱动机构(320)用于在所述密封门(220)打开时，驱动所述钥匙(310)旋转以完全关闭所述密封门(220)；在所述驱动机构(320)驱动所述钥匙(310)旋转以完全关闭所述密封门(220)后，所述驱动机构(320)还用于驱动所述钥匙(310)再次旋转，使所述钥匙(310)与所述钥匙槽(231)不接触。
2.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，所述驱动机构(320)包括伸缩机构(321)、第一连杆(322)和第二连杆(323)，所述第一连杆(322)的第一端与所述伸缩机构(321)的伸缩杆铰接，所述第一连杆(322)的第二端与所述第二连杆(323)铰接，所述钥匙(310)与所述第二连杆(323)相连，且可随所述第二连杆(323)同心转动；
所述伸缩机构(321)设置为按预设的第一行程和第二行程驱动所述伸缩杆移动，在所述第一行程中，所述伸缩杆可通过所述第二连杆(323)带动所述钥匙(310)沿第一方向自初始位置转动至第一预设位置，在所述第二行程中，所述伸缩杆可通过所述第二连杆(323)带动所述钥匙(310)沿第二方向自所述第一预设位置转动至第二预设位置，再自所述第二预设位置沿所述第一方向转动至所述初始位置，其中，所述第一方向与所述第二方向相反，在所述钥匙(310)处于所述初始位置时，所述钥匙(310)与所述钥匙槽(231)不接触，在所述钥匙(310)处于所述第一预设位置时，所述钥匙(310)完全打开所述密封门(220)，在所述钥匙(310)处于所述第二预设位置处时，所述钥匙(310)完全关闭所述密封门(220)。
3.根据权利要求2所述的半导体加工设备，其特征在于，所述钥匙槽(231)、所述钥匙(310)和所述第二连杆(323)均为至少两个，所述第二连杆(323)与所述钥匙(310)一一对应地相连，每个所述钥匙(310)与相对应的一个所述钥匙槽(231)插接配合；所述开锁机构(300)还包括联动机构(330)，其中至少两个所述第二连杆(323)通过所述联动机构(330)相连，所述驱动机构(320)通过所述联动机构(330)同步驱动至少两个所述第二连杆(323)转动。
4.根据权利要求3所述的半导体加工设备，其特征在于，所述第二连杆(323)包括本体和连接部(311)，所述第一连杆(322)的第二端与所述本体铰接，所述联动机构(330)与每个所述第二连杆(323)的所述连接部(311)相连。
5.根据权利要求4所述的半导体加工设备，其特征在于，所述联动机构(330)包括连接杆，每个所述连接部(311)均与所述连接杆铰接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的半导体加工设备，其特征在于，所述开锁机构(300)还包括限位部(340)，所述限位部(340)用于限制所述伸缩机构(321)驱动所述伸缩杆移动时的距离。
7.根据权利要求6所述的半导体加工设备，其特征在于，所述限位部(340)包括限位块(341)和止动块(342)，所述限位块(341)固定设置，所述止动块(342)设置在所述伸缩杆上，且与所述伸缩机构(321)连接，所述止动块(342)接触到所述限位块(341)后，所述伸缩机构(321)停止驱动所述伸缩杆移动。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的半导体加工设备，其特征在于，所述伸缩机构(321)为直线电机或气缸。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体加工设备，其特征在于，所述密封门(220)上设置有锁体(230)，所述锁体(230)包括所述钥匙槽(231)、转盘(232)和锁杆(233)，所述钥匙槽(231)与所述转盘(232)固定连接，可在所述钥匙(310)的驱动下带动所述转盘(232)转动，所述锁杆(233)与所述转盘(232)活动连接，且所述转盘(232)可驱动所述锁杆(233)移动，以开启或关闭所述密封门(220)。
10.根据权利要求9所述的半导体加工设备，其特征在于，所述转盘(232)上开设有弧形槽(232a)，所述锁杆(233)设置有滑动凸起(233a)，所述转盘(232)通过所述滑动凸起(233a)与所述弧形槽(232a)的滑动配合驱动所述锁杆(233)移动。
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