CN114597149A - 一种晶圆传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆传输装置，包括支撑轴、连接件及机械手组，其中，连接件与支撑轴活动连接，且连接件沿支撑轴进行旋转及升降；机械手组中包括2个机械手，2个机械手均分别与连接件相连接，且2个机械手分别位于支撑轴的上下端并呈镜像分布，机械手组中的2个机械手结合连接件的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。本发明的晶圆传输装置各机械手可并行工作，可大大提高传输晶圆的效率；且呈镜像分布的机械手组，可大大节约平面的布置空间，降低整个机台的占地面积，给晶圆传输装置的维护留出空间，从而本发明的晶圆传输装置可提高晶圆的传输效率，增加机台的产能，且可提高设备空间利用率。

Description

一种晶圆传输装置
技术领域
本发明属于半导体设备领域，涉及一种晶圆传输装置。
背景技术
在晶圆制造工艺中，通常需借助晶圆传输装置传输晶圆，例如晶圆在晶圆盒与晶圆盒之间的传送，晶圆在晶圆盒与晶舟之间的传送，以及晶圆在处理腔室之间的传送等。
在当前的半导体机台中,通常仅具有一个机械手臂(robot)，当对腔室内的晶圆进行抓取或放置时，所消耗的时间较长，这会降低晶圆的传输效率，降低机台的产能。为解决传输效率的问题，现有半导体机台的晶圆传输装置也有采用多机械手的结构设计，但目前的具有多个机械手的晶圆传输装置的占空比较大，且在进行晶圆的取放操作时，传输路径较长，对于传输效率及机台的产能的提高，仍具有局限性。
因此，提供一种晶圆传输装置，实属必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆传输装置，用于解决现有技术中晶圆传输装置占空比大、效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆传输装置，所述晶圆传输装置包括：
支撑轴；
连接件，所述连接件与所述支撑轴活动连接，且所述连接件沿所述支撑轴进行旋转及升降；
机械手组，所述机械手组中包括2个机械手，2个所述机械手均分别与所述连接件相连接，且2个所述机械手分别位于所述支撑轴的上下端并呈镜像分布，所述机械手组中的2个所述机械手结合所述连接件的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。
可选地，所述连接件包括套筒及与所述套筒固定连接的翅片，所述套筒套设于所述支撑轴上，所述翅片与所述机械手对应设置并与所述机械手相连接，且结合所述连接件的运行，所述机械手组中的2个所述机械手进行同步运行。
可选地，所述翅片包括支架或圆盘。
可选地，所述连接件与所述机械手一一对应连接，结合所述连接件对所述机械手的运行进行独立控制。
可选地，所述连接件与驱动单元相连接，通过所述驱动单元带动所述连接件进行升降及旋转。
可选地，所述机械手包括机械手臂及与所述机械手臂相连接的基座，所述基座与所述连接件相连接，且同一所述基座上安装有呈周向排布的多个所述机械手臂。
可选地，包括多个所述机械手组，且多个所述机械手组沿所述支撑轴呈周向排布。
可选地，相邻的所述机械手组之间的夹角的范围为15°～180°。
可选地，所述机械手组中的2个所述机械手之间的高度差的数量级包括厘米级。
可选地，所述晶圆传输装置传输的所述晶圆包括4英寸晶圆、6英寸晶圆、8英寸晶圆及12英寸晶圆中的一种或组合。
如上所述，本发明的所述晶圆传输装置，包括所述支撑轴、所述连接件及所述机械手组，其中，所述连接件与所述支撑轴活动连接，且所述连接件沿所述支撑轴进行旋转及升降；所述机械手组中包括2个机械手，2个所述机械手均分别与所述连接件相连接，且2个所述机械手分别位于所述支撑轴的上下端并呈镜像分布，所述机械手组中的2个所述机械手结合所述连接件的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。
本发明的所述晶圆传输装置设置呈镜像分布的所述机械手组，各所述机械手可并行工作，从而可大大提高所述晶圆传输装置传输晶圆的效率；且呈镜像分布的所述机械手组，还可大大节约平面的布置空间，一方面可从整体上降低占地面积，另一方面还可给所述晶圆传输装置的维护留出空间。
因此，本发明的所述晶圆传输装置可提高晶圆的传输效率，增加机台的产能，且可提高设备的空间利用率。
附图说明
图1显示为本发明实施例中晶圆传输装置的一种侧视结构示意图。
图2显示为图1中的晶圆传输装置的俯视结构示意图。
图3显示为图1中的晶圆传输装置的另一种俯视结构示意图。
图4显示为本发明实施例中另一种晶圆传输装置的结构示意图。
元件标号说明
100、200 机械手
101、111、201、211 机械手臂
102、202 基座
300 支撑轴
400 连接件
401 套筒
402 翅片
θ 夹角
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。若使用“介于……之间”则表示包括两端点值。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1及图2，本实施例提供一种晶圆传输装置，所述晶圆传输装置包括支撑轴300、连接件400及机械手组，其中，所述连接件400与所述支撑轴300活动连接，且所述连接件400沿所述支撑轴300进行旋转及升降；所述机械手组A中包括2个机械手，即机械手100及机械手200，2个所述机械手100及200均分别与所述连接件400相连接，且2个所述机械手100及所述机械手200分别位于所述支撑轴300的上下端并呈镜像分布，所述机械手组中的2个所述机械手100及所述机械手200结合所述连接件400的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。
具体的，所述机械手100及所述机械手200可各自独立的进行旋转及伸缩操作，所述机械手200设置于所述支撑轴300的上端，所述机械手100设置于所述支撑轴300的下端，且所述机械手100及所述机械手200镜像分布，从而所述机械手组可大大节约平面的布置空间，降低所述晶圆传输装置的占地面积，还可给所述晶圆传输装置的维护留出空间，且呈镜像分布的所述机械手组中，所述机械手100及所述机械手200可并行工作，如可通过所述机械手100对完成工艺操作的、位于腔室内的晶圆进行拾取操作，而通过所述机械手200则可将待加工的晶圆放置在同一腔室中进行晶圆加工，从而在对同一腔室中的晶圆进行拾取及放置的过程中，所述机械手100及所述机械手200的更替通过所述连接件400的升降即可实现，从而可减少传输时间，提高传输效率，增加产能。
作为示例，所述连接件400包括套筒401及与所述套筒401固定连接的翅片402，所述套筒401套设于所述支撑轴300上，所述翅片402与所述机械手100、所述机械手200对应设置并与所述机械手100、所述机械手200相连接，且结合所述连接件400的运行，所述机械手组中的2个所述机械手100及所述机械手200进行同步运行。
具体的，如图1及图2，本实施例中，所述连接件400包括套筒401及与所述套筒401固定连接的2个所述翅片402，所述套筒401套设于所述支撑轴300上，2个所述翅片402分别与对应的所述机械手100及所述机械手200相连接，通过所述连接件400在所述支撑轴300上的升降及旋转，可同时带动所述机械手100及所述机械手200进行同步运行，从而可简化所述晶圆传输装置的结构及操作的复杂度，以进一步提高效率。
进一步的，所述翅片402可包括支架或圆盘，本实施例中，所述翅片402仅以支架作为示例，但并非局限于此，所述翅片402也可采用圆盘，此处不作过分限制。
在另一实施例中，所述连接件400也可与所述机械手100、所述机械手200一一对应连接，以结合各自相连接的所述连接件400分别对所述机械手100、所述机械手200的运行进行独立控制，从而可分别对所述机械手组中的各个所述机械手进行独立操控，以便于维修或灵活应用等。
其中，所述连接件400可与驱动单元(未图示)相连接，通过所述驱动单元带动所述连接件400进行升降及旋转。所述驱动单元可根据具体的应用场景进行灵活选择，如所述驱动单元可为控制精度较高的带有控制器的自动化驱动单元，具体种类此处不作过分限制。
作为示例，所述机械手包括机械手臂及与所述机械手臂相连接的基座，所述基座与所述连接件相连接，且同一所述基座上安装有呈周向排布的多个所述机械手臂。
具体的，如图3，本实施例中，所述机械手100上具有2个所述机械手臂，即机械手臂101、机械手臂111，且所述机械手臂101与所述机械手臂111之间具有夹角或平行设置，对应的所述机械手200上也具有分别与所述机械手臂101、机械手臂111镜像分布的2个所述机械手臂，即机械手臂201及机械手臂211，且所述机械手臂101与所述机械手臂111连接于同一所述基座102，所述机械手臂201与所述机械手臂211则连接于同一所述基座202，从而通过所述机械手臂101、所述机械手臂111及对应的所述机械手臂201、所述机械手臂211可对2个不同的腔室进行同时操作，以进一步的提高效能。其中，图3中的所述机械手在同一所述基座上安装有呈周向排布的2个所述机械手臂，但并非局限于此，也可在同一所述基座上安装有呈周向排布的3～8个或更多的所述机械手臂，如3个、4个、5个、6个、8个等，此处不作过分限制。
作为示例，所述晶圆传输装置包括多个所述机械手组，且多个所述机械手组沿所述支撑轴300呈周向排布。
具体的，如图4，在所述晶圆传输装置中，包括2个所述机械手组，且2个所述机械手组沿所述支撑轴300呈周向排布，2个所述机械手组之间具有夹角θ，2个所述机械手组位于同一水平面，但所述机械手组的个数并非局限于此，如还可为3组、4组、5组等，从而通过设置的多个所述机械手组实现对多个腔室的同时操作，以进一步的提高效能。
其中，相邻的所述机械手组之间的夹角θ的范围可为15°～180°，如15°、30°、45°、90°、150°、180°等。
作为示例，所述机械手组中的2个所述机械手100与所述机械手200之间的高度差的数量级可包括厘米级，如可为1厘米、5厘米、10厘米、20厘米、30厘米等，以减小所述晶圆传输装置的占地面积，减小所述连接件400的位移，以进一步的提高效率。
作为示例，所述晶圆传输装置传输的所述晶圆可包括4英寸晶圆、6英寸晶圆、8英寸晶圆及12英寸晶圆中的一种或组合，关于所述晶圆传输装置适用的所述晶圆的具体尺寸，可根据需要进行选择，此处不作过分限制。
综上所述，本发明的所述晶圆传输装置，包括所述支撑轴、所述连接件及所述机械手组，其中，所述连接件与所述支撑轴活动连接，且所述连接件沿所述支撑轴进行旋转及升降；所述机械手组中包括2个机械手，2个所述机械手均分别与所述连接件相连接，且2个所述机械手分别位于所述支撑轴的上下端并呈镜像分布，所述机械手组中的2个所述机械手结合所述连接件的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。
本发明的所述晶圆传输装置设置呈镜像分布的所述机械手组，各所述机械手可并行工作，从而可大大提高所述晶圆传输装置传输晶圆的效率；且呈镜像分布的所述机械手组，还可大大节约平面的布置空间，一方面可从整体上降低占地面积，另一方面还可给所述晶圆传输装置的维护留出空间。
因此，本发明的所述晶圆传输装置可提高晶圆的传输效率，增加机台的产能，且可提高设备的空间利用率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种晶圆传输装置，其特征在于，所述晶圆传输装置包括：
支撑轴；
连接件，所述连接件与所述支撑轴活动连接，且所述连接件沿所述支撑轴进行旋转及升降；
机械手组，所述机械手组中包括2个机械手，2个所述机械手均分别与所述连接件相连接，且2个所述机械手分别位于所述支撑轴的上下端并呈镜像分布，所述机械手组中的2个所述机械手结合所述连接件的运行对同一腔室分别进行晶圆的拾取及放置。
2.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述连接件包括套筒及与所述套筒固定连接的翅片，所述套筒套设于所述支撑轴上，所述翅片与所述机械手对应设置并与所述机械手相连接，且结合所述连接件的运行，所述机械手组中的2个所述机械手进行同步运行。
3.根据权利要求2所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述翅片包括支架或圆盘。
4.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述连接件与所述机械手一一对应连接，结合所述连接件对所述机械手的运行进行独立控制。
5.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述连接件与驱动单元相连接，通过所述驱动单元带动所述连接件进行升降及旋转。
6.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述机械手包括机械手臂及与所述机械手臂相连接的基座，所述基座与所述连接件相连接，且同一所述基座上安装有呈周向排布的多个所述机械手臂。
7.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：包括多个所述机械手组，且多个所述机械手组沿所述支撑轴呈周向排布。
8.根据权利要求7所述的晶圆传输装置，其特征在于：相邻的所述机械手组之间的夹角的范围为15°～180°。
9.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述机械手组中的2个所述机械手之间的高度差的数量级包括厘米级。
10.根据权利要求1所述的晶圆传输装置，其特征在于：所述晶圆传输装置传输的所述晶圆包括4英寸晶圆、6英寸晶圆、8英寸晶圆及12英寸晶圆中的一种或组合。
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