CN113097115B - 半导体工艺设备及装卸腔室 - Google Patents

半导体工艺设备及装卸腔室 Download PDF

Info

Publication number
CN113097115B
CN113097115B CN202110314030.XA CN202110314030A CN113097115B CN 113097115 B CN113097115 B CN 113097115B CN 202110314030 A CN202110314030 A CN 202110314030A CN 113097115 B CN113097115 B CN 113097115B
Authority
CN
China
Prior art keywords
loading
positioning
wafer
plate
cavity structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110314030.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113097115A (zh
Inventor
陈志兵
李旭刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority to CN202110314030.XA priority Critical patent/CN113097115B/zh
Publication of CN113097115A publication Critical patent/CN113097115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113097115B publication Critical patent/CN113097115B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提供了一种装卸腔室，包括：腔体结构、门板机构以及翻转机构；腔体结构相对两侧分别开设有装卸口及传片口，用于向半导体工艺设备传送晶圆；腔体结构外侧底部设置有安装板；门板本体的一端枢接于安装板上；定位结构设置于门板本体的另一端，用于承载并定位片盒；翻转机构固定设置于腔体结构的底部，用于驱动门板本体翻转以关闭或者开启装卸口。通过翻转结构驱动门板机构进行翻转，实现了在对片盒进行翻转的同时还对腔体结构的装卸口进行开启或关闭。由于翻转结构位于腔体结构外侧的底部，不仅能使得装卸腔室内的结构简单，而且能有效避免翻转结构设置于腔体结构内导致的机械摩擦带入的颗粒污染。

Description

半导体工艺设备及装卸腔室
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备及装卸腔室。
背景技术
目前，碳化硅(SiC)高温氧化工艺，是第三代半导体SiC器件集成电路生产线关键工艺。业内通常采用半导体工艺设备对SiC晶圆进行工艺，半导体工艺设备包括依次设置的装卸腔室、机械手以及工艺腔室，其中机械手与工艺腔室连通需要始终保证洁净度，而装卸腔室作为SiC晶圆的中转站，需要保证机械手与外界的隔离，同时作为承载晶圆的片盒的定位和检测装置，为机械手取放晶圆提供准确的目标。
如图9所示，现有技术中的装卸腔室在实际应用时，需要人工将装有晶圆的片盒901放入装卸腔室902内翻转机构903上，翻转机构903在装卸腔室902内将片盒901进行翻转，以使得片盒901的开口面向传片口904，从而便于机械手通过传片口904进行取片。但是现有技术中由于翻转机构903位于装卸腔室902内部，使装卸腔室902结构复杂且容易造成机械摩擦引入颗粒污染，不利于吹扫净化；并且翻转机构903翻转后还需要其他机构将密封门905关闭以对装卸腔室902进行密封，从而严重影响了工作效率。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备及装卸腔室，用以解决现有技术存在由于翻转机构位于装卸腔室外导致结构复杂、机械摩擦导致颗粒污染以及装卸腔室工作效率较低的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种装卸腔室，设置于半导体工艺设备前端的侧壁上，包括：腔体结构、门板机构以及翻转机构；所述腔体结构的一侧与所述侧壁贴合设置，所述腔体结构相对两侧分别开设有装卸口及传片口，且所述传片口面向所述侧壁设置，用于向所述半导体工艺设备传送晶圆；所述腔体结构外侧底部设置有安装板；所述门板机构包括门板本体及定位结构所述门板本体的一端枢接于所述安装板上；所述定位结构设置于所述门板本体的另一端，用于承载并定位片盒，所述片盒用于承载所述晶圆；所述翻转机构固定设置于腔体结构的底部，并且与所述门板本体的一端及所述安装板连接，以使所述门板本体的一端与所述安装板枢接，用于驱动所述门板本体翻转，以带动所述定位结构承载的片盒进入所述腔体结构内且关闭所述装卸口，或者开启所述装卸口且带动所述定位结构承载的片盒移出所述腔体结构内。
于本申请的一实施例中，所述翻转机构包括转轴组件及驱动结构，所述转轴组件设置于所述门板本体的一端上，并且与所述安装板枢转连接；所述驱动结构与所述转轴组件连接，用于向所述转轴组件提供一伸缩动作，所述转轴组件用于将所述伸缩动作转换为所述门板本体的翻转动作。
于本申请的一实施例中，所述转轴组件包括竖板、横板及枢转轴；其中，所述竖板侧边与所述门板本体的一端贴合设置，所述枢转轴依次穿过所述竖板及所述安装板，所述横板位于所述竖板顶部且与所述竖板垂直设置，并且所述横板的侧边与所述门板本体的一端贴合设置，用于与所述驱动结构连接。
于本申请的一实施例中，所述驱动结构包括驱动件、轴承座及固定块，所述驱动件的两端分别通过所述轴承座与所述横板及所述固定块枢转连接，所述固定块设置于所述侧壁上。
于本申请的一实施例中，所述驱动件上还设置有调速器，用于调节所述驱动件的运动速度，以调整所述门板本体的翻转速度。
于本申请的一实施例中，所述定位结构包括第一定位板及两个第二定位板，所述第一定位板的一侧面贴合设置于所述门板本体，用于承载并定位所述片盒的背部；两个所述第二定位板并列设置于所述第一定位板的底部，且所述第二定位板的一端与所述第一定位板底部固定连接，所述第二定位板的另一端沿与所述第一定位板垂直的方向延伸，所述第二定位板用于承载并定位所述片盒的底部。
于本申请的一实施例中，所述第一定位板上设置有平行排列的两个定位槽和两个定位台，且两个所述定位槽之间的间距大于两个所述定位台之间的间距；两个所述第二定位板垂直所述第一定位板延伸的另一端上分别设置有两个销钉，且四个所述销钉沿两个所述第二定位板的中心对称轴对称设置，以形成两组定位销钉；所述定位槽与一组所述定位销钉相配合以用于对第一片盒进行定位；所述定位台与另一组定位销钉相配合以用于对第二片盒进行定位。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的传片口及装卸口处均设置有密封圈。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的至少一侧板上设置有第一侧传感器及第二侧传感器，所述第一侧传感器用于检测第一片盒是否位于所述腔体结构内，所述第二侧传感器用于检测第二片盒是否位于所述腔体结构内。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的顶板和/或底板上还设置有第一片传感器及第二片传感器，所述第一片传感器用于检测所述第一片盒内是否具有晶圆，所述第二片传感器用于检测所述第二片盒内是否具有晶圆。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的顶板和/或底板上靠近所述传片口的位置还设置有至少两个位置传感器，所述位置传感器用于在传送所述晶圆时，检测所述晶圆是否发生偏移。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的传片口处还设置有类型传感器，所述类型传感器用于在传送所述晶圆经过所述传片口时，检测所述晶圆的类型。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构的装卸口处上还设置有门状态传感器，所述门状态传感器用于检测所述门板本体是否关闭所述装卸口。
于本申请的一实施例中，所述腔体结构还包括进气接头及出气接头，所述进气接头及所述出气接头分别设置于所述腔体结构的顶板和底板上的中部位置，所述进气接头用于连接一气源以对所述腔体结构内进行吹扫，所述出气接头用于连接一抽气装置以抽出所述腔体结构内的气体。
第二个方面，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括机械手、工艺腔室以及如第一个方面提供的装卸腔室，所述机械手位于所述工艺腔室及所述装卸腔室之间，所述机械手用于在所述工艺腔室及所述装卸腔室之间传送晶圆。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
本申请实施例提供了一种装卸腔室，设置于半导体工艺设备前端的侧壁上，用于装卸晶圆，其包括：腔体结构、门板机构以及翻转机构；腔体结构相对两侧分别开设有装卸口及传片口，用于向半导体工艺设备传送晶圆；腔体结构外侧底部设置有安装板；门板本体的一端枢接于安装板上；定位结构设置于门板本体的另一端，用于承载并定位片盒；翻转机构固定设置于腔体结构的底部，用于驱动门板本体翻转，以带动定位结构承载的片盒进入腔体结构内且关闭装卸口，或者开启装卸口且带动定位结构承载的片盒移出腔体结构内。这样通过翻转结构驱动门板机构进行翻转，实现了在对片盒进行翻转的同时还对腔体结构的装卸口进行开启或关闭。由于翻转结构位于腔体结构外侧的底部，不仅能使得装卸腔室内的结构简单，而且能有效避免翻转结构设置于腔体结构内侧导致机械摩擦带入的颗粒污染，从而大幅提高腔体结构内的洁净度，并且由此还能大幅缩小腔体结构的内部空间，从而大幅提高腔体结构的吹扫净化效率。进一步的，由于定位结构设置于门板本体上，再通过翻转机构带动门板机构运动，使得装卸片盒的动作简单高效，并且在翻转到位后即完成腔体结构的密封，不仅能大幅提高工作效率，而且还能大幅降低故障率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种装卸腔室的侧视示意图；
图2为本申请实施例提供的一种装卸腔室的侧视状态的剖视示意图；
图3为本申请实施例提供的一种定位结构与片盒配合的剖视示意图；
图4为本申请实施例提供的一种定位结构与片盒配合的侧视示意图；
图5为本申请实施例提供的一种腔体结构的侧视状态的剖视示意图；
图6A为本申请实施例提供的一种装卸腔室与第二片盒配合俯视状态的剖视示意图；
图6B为本申请实施例提供的一种装卸腔室与第一片盒配合俯视状态的剖视示意图；
图7A为本申请实施例提供的一种装卸腔室与机械手配合俯视状态的剖视示意图；
图7B为本申请实施例提供的另一种装卸腔室与机械手配合俯视状态的剖视示意图；
图8为本申请实施例提供的一种装卸腔室省略部分结构的主视示意图；
图9为现有技术中的一种装卸腔室省略部分结构的立体示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种装卸腔室，设置于半导体工艺设备前端的侧壁101上，用于装卸晶圆200，该装卸腔室的结构示意图如图1及图2所示，包括：腔体结构1、门板机构2以及翻转机构3；腔体结构1的一侧与侧壁101贴合设置，腔体结构1相对两侧分别开设有装卸口11及传片口12，传片口12面向侧壁101设置，用于向半导体工艺设备传送晶圆200；门板机构2包括门板本体21及定位结构22，腔体结构1外侧底部设置有安装板13，门板本体21的一端固定于安装板13；定位结构22设置于门板本体21另一端，用于承载并定位片盒300，片盒300用于承载晶圆200；翻转机构3固定设置于安装板13，并且与门板本体21的一端连接，用于驱动门板本体21翻转，以带动定位结构22承载的片盒300进入腔体结构1内且关闭装卸口11，或者开启装卸口11且带动定位结构22承载的片盒300移出腔体结构1内。
如图1及图2所示，半导体工艺设备可以对晶圆200执行高温氧化及高温退火工艺，晶圆200具体为碳化硅晶圆或者其它晶圆，但是本申请实施例并不以此为限。腔体结构1可以为具有中空腔体的立方体结构，腔体结构1的相对两侧分别设置有传片口12及装卸口11，其中左侧为装卸口11，用于供门板机构2带动承载有晶圆200的片盒300进出；传片口12面向半导体工艺设备的侧壁101设置，并且腔体结构1可以与该侧壁101密封连接，传片口12可以用于供半导体工艺设备的机械手(图中未示出)通过以进行传送晶圆200，即用于向半导体工艺设备传送晶圆200，但是本申请实施例并不以此为限。安装板13具体为直角三角形的板状结构，其中一直角边与腔体结构1的底部连接，另一条直角边位于装卸口11的底部。门板本体21具体为长方形板状结构，并且位于顶部的一端能相对于底部的一端旋转以实现对装卸口11的开启或关闭。定位结构22设置于门板本体21面向装卸口11的一侧面上，例如可以靠近位门板本体21的顶部的一端，用于承载并定位片盒300，片盒300用于承载晶圆200，但是本申请实施例对于定位结构22的具体位置并不限定。翻转机构3可以固定设置于腔体结构1的底部，例如具体设置与半导体工艺设备的侧壁101上，并且与腔体结构1同侧设置。翻转机构3可以与门板本体21的位于底部的一端连接，以使门板本体21的一端枢接于安装板13，并且通过驱动门板本体21翻转，以带动定位结构22承载的片盒300进入腔体结构1内且关闭装卸口11，或者开启装卸口11且带动定位结构22承载的片盒300移出腔体结构1内。
本申请实施例通过将翻转机构设置于腔体结构外侧的底部，并且通过翻转结构与门板机构连接，实现了在对片盒进行翻转的同时还对腔体结构的装卸口进行开启或关闭。由于翻转结构位于腔体结构外侧的底部，不仅能使得装卸腔室内的结构简单，而且能有效避免翻转结构设置于腔体结构内侧由于机械摩擦带入的颗粒污染，从而大幅提高腔体结构内的洁净度，并且由此还能大幅缩小腔体结构的内部空间，从而大幅提高腔体结构的吹扫净化效率。进一步的，由于定位结构设置于门板本体上，再通过翻转机构带动门板机构运动，使得装卸片盒的动作简单高效，并且在翻转到位后即完成腔体结构的密封，不仅能大幅提高工作效率，而且还能大幅降低故障率。
于本申请的一实施例中，如图1及图2所示，翻转机构3包括转轴组件31及驱动结构32，转轴组件31与门板本体21的一端连接，并且与安装板13枢转连接；驱动结构32与转轴组件31连接，用于向转轴组件31提供一伸缩动作，转轴组件31用于将伸缩动作转换为门板本体21的翻转动作。
如图1及图2所示，转轴组件31可以与门板本体21位于底部的一端连接，并且与安装板13枢转连接，以使得门板本体21的位于顶部的一端能够围绕门板本体21位于底部的一端旋转。驱动结构32的一端可以与半导体工艺设备的侧壁101连接，其另一端与转轴组件31连接，但是本申请实施例并不以此为限，例如驱动结构32还可以设置于安装板13上。驱动结构32通过为转轴组件31提供一伸缩动作，转轴组件31可以将驱动结构32的伸缩动作转化旋转动作，以实现门板本体21的翻转。采用上述设计，使得本申请实施例结构简单且易于实现，从而大幅提高稳定性及安全性。但是，本申请实施例并不以此为限，例如转轴组件31固定设置于腔体结构1的底部，并且与门板本体21的一端枢转连接，驱动结构32直接带动门板本体21进行翻转。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1及图2所示，转轴组件31包括竖板311、横板312及枢转轴313；其中，竖板311侧边与门板本体21的一端贴合设置，枢转轴313依次穿过竖板311及安装板13，横板312位于竖板311顶部且与竖板311垂直设置，并且横板312的侧边与门板本体21的一端贴合设置，用于与驱动结构32连接。
如图1及图2所示，竖板311具体可以制成如图1中所示的形状，其一侧边与门板本体的一端211连接，并且竖板311的侧面与安装板13贴合设置，并且通过枢转轴313枢转连接。可选地，竖板311具体可以为两块且分别位于安装板13的两侧，枢转轴313的两端分别与两个竖板311连接，但是本申请实施例并不以此为限。横板312则位于竖板311的顶部，并且使得竖板311垂直于横板312的表面。横板312可以沿门板本体21宽度方向延伸设置，并且其侧边与门板本体21的一端贴合设置，用于与驱动结构32连接。在实际应用时，驱动结构32通过伸缩动作驱动横板312移动，横板312则带动竖板311相对于枢转轴313旋转，以使门板本体21的顶部一端相对于底部一端旋转，从而实现门板本体21的翻转动作。采用上述设计，不仅使得本申请实施例结构简单易用，而且还能大幅降低维护及应用成本。
需要说明的是，本申请实施例并不限定转轴组件31的具体结构，只要其能够在驱动结构32的带动下实现门板本体21翻转即可。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1及图2所示，驱动结构32包括驱动件321、轴承座322及固定块323，驱动件321的两端分别通过轴承座322与横板312及固定块323枢转连接，固定块323设置于侧壁101上。具体来说，驱动件321具体可以采用一伸缩缸，驱动件321的伸缩杆可以通过轴承座322与横板312连接，驱动件321的缸体可以通过轴承座322与固定块323枢转连接。固定块323例如采用焊接的方式固定设置于半导体工艺设备的侧壁101上。采用上述设计，由于驱动件321两端均采用枢转连接方式，因此使得驱动件321的运作更平稳，从而大幅提高运行稳定性及降低故障率。可选地，驱动件321可以采用伸缩气缸或者液压伸缩缸，因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
需要说明的是，本申请实施例并不限定转轴组件31及驱动结构32的具体类型，例如转轴组件31具体为同步带传动结构，而驱动结构32包括伺候电机，伺服电机通过同步带传动结构带动门板本体21进行翻转。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1及图2所示，驱动件321的进口及出口均设置有调整器324，用于调节驱动件321的流体流量，以调整门板本体21的翻转速度。具体来说，驱动件321的进口及出口均设置控制流量的调整器324，该调整器324具体对应于驱动件321类型进行设置，例如采用气体流量控制阀或者液体流量控制阀。采用上述设计，通过对驱动件321的流量进行控制，可以调节门板本体21的翻转速度，使得门板本体21的运动较为平稳，从而防止晶圆200在片盒300产生震动而造成损坏，进而大幅提高产品良率。
于本申请的一实施例中，如图1至图4所示，定位结构22包括第一定位板221及两个第二定位板222，第一定位板221的一侧面贴合设置于门板本体21，用于承载并定位片盒300的背部；两个第二定位板222并列设置于第一定位板221的底部，且第二定位板222的一端与第一定位221的底部固定连接，第二定位板222的的另一端与第一定位板221垂直的方向延伸，第二定位板222用于承载并定位片盒300的底部。
如图1至图4所示，第一定位板221具体可以为正方形板状结构，其一侧面与门板本体21贴合设置，而另一侧面则用于承载并定位片盒300的背部，片盒300上与其开口相对的一侧则为背部。第二定位板222具体可以为长条形板状结构，并且具体可以设置为如图3中所示的形状，但是本申请实施例并不以此为限。两个第二定位板222并列设置于第一定位板221的底部，中间具有一定间隔能够防止与机械手发生机械干涉，第二定位板222的延伸方向与第一定位板221的延伸方向互为垂直设置，即第二定位板222的一端与第一定位板221的底部固定连接，另一端与第一定位板221垂直的方向延伸，以便于承载并定位片盒300的底部。采用上述设计，使得本申请实施例结构简单易用，并且还能大幅降低维护及应用成本。
需要说明的是，本申请实施例对于定位结构22的具体结构并不进行限定，只要其能够在门板本体21翻转过程中对片盒300进行定位即可。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1至图4所示，第一定位板221上设置有平行排列的两个定位槽223和两个定位台225，且两个定位槽223之间的间距大于两个定位台225之间的间距；两个第二定位板222垂直第一定位板221延伸的另一端上分别设置有两个销钉224，且四个销钉224沿两个第二定位板222的中心对称轴对称设置，以形成两组定位销钉；定位槽223与一组定位销钉相配合以用于对第一片盒300进行定位；定位台225与另一组定位销钉相配合以用于对第二片盒300进行定位。
如图1至图4所示，第一定位板221上设置有平行排列两个定位槽223和两个定位台225，并且两个定位槽223分别位于两个定位槽223的外侧；以及设置于第二定位板222上远端的四个销钉224，四个销钉224分别设置两个第二定位板222上，并且沿两个第二定位板222之间中心对称设置，以形成第二定位板222的端部向内侧排布的两组定位销钉，具体参照如图3所示。两个定位槽223并列设置于靠近第一定位板221顶部位置，并且定位槽223的顶壁为斜面设置，其中，定位槽223与位于第二定位板222的端部一组定位销钉配合以对第一片盒300进行定位，该第一片盒300例如为用于承载6寸的晶圆200的片盒300，但是本申请实施例并不以此为限。两个定位台225并列设置于靠近第一定位板221顶部位置，定位台225与位于第二定位板222端部内侧的一组定位销钉配合以对第二片盒300进行定位，该第二片盒300例如为用于承载4寸的晶圆200的片盒300，但是本申请实施例并不以此为限。在实际应用时，先将片盒300背部的支架上端沿斜面插入定位槽223内或者卡入定位台223内，然后以此为转轴进行旋转以将片盒300放在第二定位板222上，此时片盒300的底面沟槽刚好卡在销钉224上，以完成对片盒300的承载及定位。采用上述设计，使得本申请实施例能够同时兼容两种规格的片盒300，从而大幅提高适用性及适用范围；此外采用上述结构还有利于操作人员的快速安装定位，从而大幅提高了工作效率。
需要说明的是，本申请实施例对于第一定位板及第二定位板上的定位结构的具体实施方式并不限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1、图2及图5所示，腔体结构1的传片口12及装卸口11处均设置有密封圈15。
如图1、图2及图5所示，腔体结构1可以为铝块加工而成的立方体结构，但是本申请实施例并不以为限，例如腔体结构1也可以采用铝板拼接而成，并且在腔体结构1的内部接缝处涂密封胶，从而保证腔体结构1的密封性。腔体结构1的前板141及后板142分别开设有装卸口11及传片口12，并且前板141及后板142上均开设有燕尾槽以用于安装密封圈15，燕尾槽可以保证密封圈15不易脱落，其中前板141上的密封圈15能使得门板本体21与装卸口11密封，而后板142上的密封圈15能使得传片口12与半导体工艺设备的侧壁101密封，并且后板142可以通过螺栓与侧壁101固定，以提高腔体结构1的密封性，并且防止外界杂质对腔体结构1造成污染。采用上述设计，不仅使得本申请实施例结构简单，而且还能大幅降低应用及维护成本。
需要说明的是，本申请实施例并不限定腔体结构1的具体材质及形状，例如其也可以采用不锈钢材质制成的其它形状。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图5至图6B所示，腔体结构1的至少一侧板上还设置有第一侧传感器161及第二侧传感器162，第一侧传感器161用于检测第一片盒300的状态，第二侧传感器162用于检测第二片盒300的状态。具体来说，第一侧传感器161及第二侧传感器162并列设置于腔体结构1的侧板143上，其中第一侧传感器161靠近后板142设置，以用于对第一片盒300的状态进行检测，例如检测第一片盒300是否位于腔体结构1内。而第二侧传感器162靠近前板141设置，以用于第二片盒300的状态进行检测，例如检测第一片盒300是否位于腔体结构1内。采用上述设计，使得本申请实施例能够对于片盒300的种类及是否在腔体结构1内进行检测，从而大幅提高自动化控制水平。
需要说明的是，本申请实施例并不限定第一侧传感器161及第二侧传感器162的设置位置，例如两者均设置于同一侧板143上，或者分别设置于不同的侧板143上。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图5至图6B所示，腔体结构1的顶板144和/或底板145上还设置有第一片传感器171及第二片传感器172，第一片传感器171用于检测第一片盒300内是否具有晶圆200，第二片传感器172用于检测第二片盒300内是否具有晶圆200。具体来说，第一片传感器171及第二片传感器172可以并列设置于腔体结构1的顶板144上，其中第一片传感器171靠近后板142设置，以用于对第一片盒300内的晶圆200的状态进行检测，例如检测第一片盒300内是否有晶圆200。而第二片传感器172靠近前板141设置，以用于第二片盒300内的晶圆200的状态进行检测，例如检测第二片盒300内是否有晶圆200。采用上述设计，使得本申请实施例能够对于片盒300内待加工的尺寸及有无进行检测，从而进一步提高自动化控制水平。
需要说明的是，本申请实施例并不限定第一片传感器171及第二片传感器172的设置位置，例如两者均设置于底板145上，或者分别设置于顶板144及底板145上。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图5至图7B所示，腔体结构1的顶板144和/或底板145上还设置有至少两个位置传感器181，位置传感器181用于在传送晶圆200时，检测晶圆200是否偏移。具体来说，两个位置传感器181可以沿腔体结构1的左右方向并列设置于腔体结构1的底板145上，即两个位置传感器181均靠近腔体结构1的两个侧板143设置，并且两个位置传感器181靠近传片口12设置，以便于检测晶圆200是否与机械手102发生偏移。如图7A及图7B所示，当机械手102带动晶圆200到达所示位置时，理论上晶圆200的边缘刚好同时遮挡两个位置传感器181，具体如图7A所示，即两个位置传感器181同时有信号说明晶圆200的位置正确无偏移；如果有任何一个位置传感器181无信号说明晶圆200位置发生偏移，具体如图7B所示，则需要人工摆正或重新取片。采用上述设计，不仅能够提高本申请实施例的自动化控制水平，而且还能防止由于偏移造成的故障及损坏晶圆200情况发生。
需要说明的是，本申请实施例并不限定两个位置传感器181设置位置，例如两个位置传感器181均设置于顶板144上。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图5至图7B所示，腔体结构1的传片口12处还设置有类型传感器182，类型传感器182用于在传送晶圆200经过传片口12时，检测晶圆200的类型。具体来说，类型传感器182具体可以设置于半导体工艺设备的侧壁101上，侧壁101上开设有与传片口12对应的开口，类型传感器182设置于开口内，用于根据晶圆200的透明度来检测晶圆200的类型。进一步的，通过透明度判断机械手102传送的晶圆200的类型为硅晶圆或碳化硅晶圆，主要是由于硅晶圆或碳化硅晶圆的透明度有很大不同，其中碳化硅晶圆为半透明状，而硅晶圆则为不透明状。因此在实际应用时，通过对类型传感器182的放大器阈值进行调节，以使得类型传感器182在穿过硅晶圆和碳化硅晶圆时有不同的响应，以此判断晶圆200的类型。例如经过硅晶圆时信号输出为on，而经过碳化硅晶圆时信号输出为off，但是本申请实施例并不以此为限。由于实现了在传送晶圆200时就能识别其具体类型，防止在做高温工艺(如1300℃以上)时误将硅晶圆放入半导体工艺设备的工艺腔室中导致污染或损坏工艺腔室的零部件。
需要说明的是，本申请实施例并不限定类型传感器182的具体设置位置，例如类型传感器182还可以通过一支架(图中未示出)设置于后板142外侧的对应位置上。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图6A及图8所示，腔体结构1的装卸口11处还设置有门状态传感器183，门状态传感器183用于检测门板本板21是否关闭装卸口11。具体来说，门状态传感器183设置于前板141的顶部右侧位置，即门状态传感器183设置于装卸口11片，用于检测门板本体21是否关闭到位，从而避免密封不严而对腔体结构1内造成污染。但是本申请实施例并不以此为限，例如多个门状态传感器183分别设置于前板141的四个边角处。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
需要说明的是，本申请实施例并不限定上述各种传感器的具体类型，例如上述各种传感器均可以采用反射式传感器或者对射式传感器。因此本申请实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1及图2所示，腔体结构1还包括进气接头191及出气接头192，进气接头191及出气接头192分别设置于腔体结构1的顶板144和底板145上的中部位置，进气接头191用于连接一气源以对腔体结构1内进行吹扫，出气接头192用于连接一抽气装置以抽出腔室结构1内的气体。具体来说，进气接头191可以连接一气源，当门板本体21将腔体结构1关闭时对腔体结构1内进行吹扫，以对腔体结构1内片盒300及晶圆200进行吹扫，出气接头192用于连接一抽气装置以抽出腔室结构1内吹挡完成的气体，以防止对半导体工艺设备的工艺腔室及其它零部件对造成污染。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括机械手、工艺腔室以及如上述各实施例提供的装卸腔室，机械手位于工艺腔室及装卸腔室之间，机械手用于在工艺腔室及装卸腔室之间传送晶圆。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
本申请实施例通过将翻转机构设置于腔体结构外侧的底部，并且通过翻转结构与门板机构连接，实现了在对片盒进行翻转的同时还对腔体结构的装卸口进行开启或关闭。由于翻转结构位于腔体结构外侧的底部，不仅能使得装卸腔室内的结构简单，而且能有效避免翻转结构设置于腔体结构内侧由于机械摩擦带入的颗粒污染，从而大幅提高腔体结构内的洁净度，并且由此还能大幅缩小腔体结构的内部空间，从而大幅提高腔体结构的吹扫净化效率。进一步的，由于定位结构设置于门板本体上，再通过翻转机构带动门板机构运动，使得装卸片盒的动作简单高效，并且在翻转到位后即完成腔体结构的密封，不仅能大幅提高工作效率，而且还能大幅降低故障率。
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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种装卸腔室，设置于半导体工艺设备前端的侧壁上，用于装卸晶圆，其特征在于，包括：腔体结构、门板机构以及翻转机构；
所述腔体结构的一侧与所述侧壁贴合设置，所述腔体结构相对两侧分别开设有装卸口及传片口，且所述传片口面向所述侧壁设置，用于向所述半导体工艺设备传送晶圆；所述腔体结构外侧底部设置有安装板；
所述门板机构包括门板本体及定位结构所述门板本体的一端枢接于所述安装板上；所述定位结构设置于所述门板本体的另一端，用于承载并定位片盒，所述片盒用于承载所述晶圆；
所述翻转机构固定设置于腔体结构的底部，并且与所述门板本体的一端及所述安装板连接，以使所述门板本体的一端与所述安装板枢接，用于驱动所述门板本体翻转，以带动所述定位结构承载的片盒进入所述腔体结构内且关闭所述装卸口，或者开启所述装卸口且带动所述定位结构承载的片盒移出所述腔体结构内。
2.如权利要求1所述的装卸腔室，其特征在于，所述翻转机构包括转轴组件及驱动结构，所述转轴组件设置于所述门板本体的一端上，并且与所述安装板枢转连接；所述驱动结构与所述转轴组件连接，用于向所述转轴组件提供一伸缩动作，所述转轴组件用于将所述伸缩动作转换为所述门板本体的翻转动作。
3.如权利要求2所述的装卸腔室，其特征在于，所述转轴组件包括竖板、横板及枢转轴；其中，
所述竖板侧边与所述门板本体的一端贴合设置，所述枢转轴依次穿过所述竖板及所述安装板，所述横板位于所述竖板顶部且与所述竖板垂直设置，并且所述横板的侧边与所述门板本体的一端贴合设置，用于与所述驱动结构连接。
4.如权利要求3所述的装卸腔室，其特征在于，所述驱动结构包括驱动件、轴承座及固定块，所述驱动件的两端分别通过所述轴承座与所述横板及所述固定块枢转连接，所述固定块设置于所述侧壁上。
5.如权利要求4所述的装卸腔室，其特征在于，所述驱动件上还设置有调速器，用于调节所述驱动件的运动速度，以调整所述门板本体的翻转速度。
6.如权利要求1所述的装卸腔室，其特征在于，所述定位结构包括第一定位板及两个第二定位板，所述第一定位板的一侧面贴合设置于所述门板本体，用于承载并定位所述片盒的背部；两个所述第二定位板并列设置于所述第一定位板的底部，且所述第二定位板的一端与所述第一定位板底部固定连接，所述第二定位板的另一端沿与所述第一定位板垂直的方向延伸，所述第二定位板用于承载并定位所述片盒的底部。
7.如权利要求6所述的装卸腔室，其特征在于，所述第一定位板上设置有平行排列的两个定位槽和两个定位台，且两个所述定位槽之间的间距大于两个所述定位台之间的间距；
两个所述第二定位板垂直所述第一定位板延伸的另一端上分别设置有两个销钉，且四个所述销钉沿两个所述第二定位板的中心对称轴对称设置，以形成两组定位销钉；
所述定位槽与一组所述定位销钉相配合以用于对第一片盒进行定位；所述定位台与另一组定位销钉相配合以用于对第二片盒进行定位。
8.如权利要求1所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的传片口及装卸口处均设置有密封圈。
9.如权利要求1所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的至少一侧板上设置有第一侧传感器及第二侧传感器，所述第一侧传感器用于检测第一片盒是否位于所述腔体结构内，所述第二侧传感器用于检测第二片盒是否位于所述腔体结构内。
10.如权利要求9所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的顶板和/或底板上还设置有第一片传感器及第二片传感器，所述第一片传感器用于检测所述第一片盒内是否具有晶圆，所述第二片传感器用于检测所述第二片盒内是否具有晶圆。
11.如权利要求8所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的顶板和/或底板上靠近所述传片口的位置还设置有至少两个位置传感器，所述位置传感器用于在传送所述晶圆时，检测所述晶圆是否发生偏移。
12.如权利要求11所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的传片口处还设置有类型传感器，所述类型传感器用于在传送所述晶圆经过所述传片口时，检测所述晶圆的类型。
13.如权利要求8所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构的装卸口处还设置有门状态传感器，所述门状态传感器用于检测所述门板本体是否关闭所述装卸口。
14.如权利要求8所述的装卸腔室，其特征在于，所述腔体结构还包括进气接头及出气接头，所述进气接头及所述出气接头分别设置于所述腔体结构的顶板和底板上的中部位置，所述进气接头用于连接一气源以对所述腔体结构内进行吹扫，所述出气接头用于连接一抽气装置以抽出所述腔体结构内的气体。
15.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括机械手、工艺腔室以及如权利要求1至14的任一所述的装卸腔室，所述机械手位于所述工艺腔室及所述装卸腔室之间，所述机械手用于在所述工艺腔室及所述装卸腔室之间传送晶圆。
CN202110314030.XA 2021-03-24 2021-03-24 半导体工艺设备及装卸腔室 Active CN113097115B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110314030.XA CN113097115B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 半导体工艺设备及装卸腔室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110314030.XA CN113097115B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 半导体工艺设备及装卸腔室

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113097115A CN113097115A (zh) 2021-07-09
CN113097115B true CN113097115B (zh) 2023-12-22

Family

ID=76669497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110314030.XA Active CN113097115B (zh) 2021-03-24 2021-03-24 半导体工艺设备及装卸腔室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113097115B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114023678A (zh) * 2021-11-04 2022-02-08 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种晶片装载腔结构
CN115547908B (zh) * 2022-11-29 2023-03-28 浙江果纳半导体技术有限公司 一种装载系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10129837A (ja) * 1996-10-29 1998-05-19 Tokyo Electron Ltd カセットチャンバ
KR20020096128A (ko) * 2001-06-18 2002-12-31 삼성전자 주식회사 로드락 챔버의 스테이지 구동장치
KR20040011037A (ko) * 2002-07-26 2004-02-05 삼성전자주식회사 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치
KR20040098358A (ko) * 2003-05-14 2004-11-20 삼성전자주식회사 반사판의 구조가 개선된 로딩감지모듈을 갖는 반도체제조장비용 로드락챔버
CN111627849A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 北京北方华创微电子装备有限公司 翻转装置及装卸腔室

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10129837A (ja) * 1996-10-29 1998-05-19 Tokyo Electron Ltd カセットチャンバ
KR20020096128A (ko) * 2001-06-18 2002-12-31 삼성전자 주식회사 로드락 챔버의 스테이지 구동장치
KR20040011037A (ko) * 2002-07-26 2004-02-05 삼성전자주식회사 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치
KR20040098358A (ko) * 2003-05-14 2004-11-20 삼성전자주식회사 반사판의 구조가 개선된 로딩감지모듈을 갖는 반도체제조장비용 로드락챔버
CN111627849A (zh) * 2019-02-27 2020-09-04 北京北方华创微电子装备有限公司 翻转装置及装卸腔室

Also Published As

Publication number Publication date
CN113097115A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113097115B (zh) 半导体工艺设备及装卸腔室
KR100277521B1 (ko) 기판 처리 시스템
KR100636491B1 (ko) 기판 지지체
US9002514B2 (en) Wafer position correction with a dual, side-by-side wafer transfer robot
US8460467B2 (en) Vacuum processing apparatus
US8060252B2 (en) High throughput method of in transit wafer position correction in system using multiple robots
US20100326637A1 (en) Load-lock apparatus and substrate cooling method
US9543179B2 (en) Load port module
CN110945638B (zh) 半导体器件的制造方法、基板处理装置及记录介质
US9269599B2 (en) Substrate relay apparatus, substrate relay method, and substrate processing apparatus
KR20010113497A (ko) 기판처리장치
US20040206304A1 (en) Pressurized chuck for controlling backside wafer contamination
JPH11340301A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR20180130388A (ko) Ｓｍｉｆ 장치
KR20070109298A (ko) 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 기판의 이송 방법
KR100717988B1 (ko) 반도체 자재 반출 기능을 갖는 로더장치
JP4294172B2 (ja) ロードロック装置およびウェハ搬送システム
KR20200108467A (ko) 처리 장치, 배기 시스템, 반도체 장치의 제조 방법
CN218939596U (zh) 硅片检测系统
KR20240080761A (ko) 게이트 밸브 유닛 및 이를 포함하는 반도체 제조 장치
KR102652784B1 (ko) 기판 처리 장치 및 노구 폐색 유닛 및 반도체 장치의 제조 방법
CN218849452U (zh) 一种smif盒装载设备
KR100740451B1 (ko) 진공처리장치
KR200382386Y1 (ko) 반도체 자재 반출 기능을 갖는 로더장치
CN115116914A (zh) 接口装置、晶圆装卸载装置和半导体工艺设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant