CN117096071B - 一种晶圆真空锁系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种晶圆真空锁系统，应用于真空锁技术领域，其中包括晶圆腔室，所述晶圆腔室内设置晶圆间隔，所述晶圆间隔用于放置晶圆，前端机械手将晶圆放置于所述晶圆间隔上，后端机械手将所述晶圆从晶圆间隔上取出；活动部件和定位部件，所述活动部件和定位部件分别设置于晶圆间隔的两侧，所述活动部件可推动晶圆移动并与定位部件接触，前端机械手将晶圆放置于所述晶圆间隔上，活动部件推动晶圆移动最终使得晶圆与定位部件接触，对晶圆进行定位，后端机械手将所述晶圆从晶圆间隔上取出，活动部件对晶圆进行精准定位，提高了晶圆在真空锁中的转运效率。

Description

一种晶圆真空锁系统

技术领域

本申请涉及真空锁技术领域，具体涉及一种晶圆真空锁系统。

背景技术

真空锁（LOADLOCK）：是指在半导体晶圆（WAFER）搬运系统中，将晶圆从晶舟（FOUP）中传送至工艺腔体（PROCESS MODULE）中。由于晶舟处在大气环境，工艺腔体处于低气压状态。真空锁负责在对晶圆传递过程中不同气压的切换。

前端模块中的搬运机器人将晶圆半圆至真空锁中，前端模块与真空锁之间的阀门关闭，真空锁开始从大气状态切换到真空，等到真空锁从大气状态切换到真空结束后，传送模块与真空锁之间的阀门打开，传送模块中的机器人,将待处理晶圆从真空锁中取出，送入工艺腔体（PROCESS MODULE）中，工艺腔体是传送腔体中搬运机器人与晶圆接触的末端机构，完成一次搬送。工艺腔处理结束后，晶圆由传送模块中的机器人搬运到真空锁，再由前端模块中机器人搬运回到晶舟中。

在对晶圆进行转运的过程中，晶圆的位置难以进行精准的定位，导致机器人难以精准地取放真空锁中的晶圆。

基于此，需要一种新技术方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种晶圆真空锁系统，在晶圆传递的过程中可以使得机器人精准地取放真空锁中的晶圆。

本说明书实施例提供以下技术方案：一种晶圆真空锁系统，包括晶圆腔室，所述晶圆腔室内设置晶圆间隔，所述晶圆间隔用于放置晶圆，前端机械手将晶圆放置于所述晶圆间隔上，后端机械手将所述晶圆从晶圆间隔上取出；

活动部件和定位部件，所述活动部件和定位部件分别设置于晶圆间隔的两侧，所述活动部件可推动晶圆移动并与定位部件接触；

所述晶圆间隔设置有多层，所述活动部件包括执行器连接件，所述执行器连接件竖向设置，所述执行器连接件连接有多个推杆本体，所述推杆本体穿过真空锁的侧壁，所述执行器连接件与驱动源连接，所述推杆本体对晶圆进行推动。

可选地，所述活动部件的驱动源为气缸、电机或连杆结构。

可选地，所述活动部件的推动路径垂直于晶圆在真空锁中的转运路径。

可选地，所述定位部件为两定位销，两所述定位销与晶圆间隔连接。

可选地，所述推杆本体和定位销为塑料材质。

可选地，所述晶圆间隔连接有导块，所述推杆本体与导块滑动连接。

可选地，所述真空锁的外侧壁连接有导向杆，所述执行器连接件与导向杆滑动连接。

可选地，所述真空锁的外侧壁连接有波纹管，所述推杆本体与波纹管连接，所述推杆本体穿过波纹管。

可选地，所述晶圆腔室包括上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室均设置有独立的液体通道，所述上腔室液体通道中的液体为高温液体，所述上腔室用于对晶圆进行预加热，所述下腔室液体通道中的液体为低温液体，所述下腔室用于对晶圆进行冷却。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

前端机械手将晶圆放置于所述晶圆间隔上，活动部件推动晶圆移动最终使得晶圆与定位部件接触，对晶圆进行定位，后端机械手将所述晶圆从晶圆间隔上取出，活动部件对晶圆进行精准定位，提高了晶圆在真空锁中的转运效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请中晶圆真空锁系统的俯视图；

图2是本申请中晶圆真空锁系统的局部剖面图；

图3是本申请中晶圆真空锁系统中导块与推杆本体的位置示意图；

图4是本申请中晶圆真空锁系统的整体剖面图。

图中：1、晶圆间隔；2、前端机械手；3、后端机械手；4、执行器连接件；5、推杆本体；6、定位销；7、导块；8、导向杆；9、波纹管；10、上腔室；11、下腔室；12、液体通道；13、隔热层。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请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，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。

真空锁（LOADLOCK）：是指在半导体晶圆（WAFER）搬运系统中，将晶圆从晶舟（FOUP）中传送至工艺腔体（PROCESS MODULE）中。由于晶舟处在大气环境，工艺腔体处于低气压状态。真空锁负责在对晶圆传递过程中不同气压的切换。

前端模块中的搬运机器人将晶圆半圆放置于真空锁中，前端模块与真空锁之间的阀门关闭，真空锁开始从大气状态切换到真空，等到真空锁从大气状态切换到真空结束后，传送模块与真空锁之间的阀门打开，传送模块中的机器人,将待处理晶圆从真空锁中取出，送入工艺腔体（PROCESS MODULE）中，工艺腔体是传送腔体中搬运机器人与晶圆接触的末端机构，完成一次搬送。工艺腔处理结束后，晶圆由传送模块中的机器人搬运到真空锁，再由前端模块中机器人搬运回到晶舟中。

在对晶圆进行转运的过程中，晶圆的位置难以进行精准的定位，导致机器人难以精准地取放真空锁中的晶圆。

基于此，本说明书实施例提出了一种晶圆真空锁系统：以下结合附图1至图4，说明本申请各实施例提供的技术方案。一种晶圆真空锁系统，包括晶圆腔室，所述晶圆腔室内设置晶圆间隔1，所述晶圆间隔1用于放置晶圆，前端机械手2将晶圆放置于所述晶圆间隔1上，后端机械手3将所述晶圆从晶圆间隔1上取出。

活动部件和定位部件，所述活动部件和定位部件分别设置于晶圆间隔1的两侧，所述活动部件可推动晶圆移动并与定位部件接触。

前端机械手2将晶圆放置于所述晶圆间隔1上，活动部件推动晶圆移动最终使得晶圆与定位部件接触，对晶圆进行定位，后端机械手3将所述晶圆从晶圆间隔1上取出，活动部件对晶圆进行精准定位，提高了晶圆在真空锁中的转运效率。

在一种可选地实施方式中，所述活动部件的驱动源为气缸、电机或连杆结构，可驱动活动部件推动晶圆移动即可。

本申请实施例中，所述活动部件的推动路径垂直于晶圆在真空锁中的转运路径。

本申请实施例中，所述定位部件为两定位销6，两所述定位销6与晶圆间隔1连接，所述活动部件的移动路径垂直于两定位销6所在的直线，所述活动部件的移动路径位于两定位销6的中间位置。

本申请实施例中，所述晶圆间隔1设置有多层，所述活动部件包括执行器连接件4和推杆本体5，所述执行器连接件4竖向设置，所述执行器连接件4连接有多个推杆本体5，所述推杆本体5穿过真空锁的侧壁，所述推杆本体5与真空锁的侧壁滑动连接，所述执行器连接件4与驱动源连接，所述推杆本体5对晶圆进行推动，驱动源通过执行器连接件4带动推杆本体5对多层间隔上的晶圆进行推动，从而对多层间隔上的晶圆进行精准定位。

本申请实施例中，所述推杆本体5和定位销6为塑料材质，如PTFE、PEEK材料。

本申请实施例中，所述晶圆间隔1连接有导块7，所述推杆本体5与导块7滑动连接，导块7对推杆本体5进行导向。

本申请实施例中，所述真空锁的外侧壁连接有导向杆8，所述执行器连接件4与导向杆8滑动连接，所述导向杆8对执行器连接件4进行固定和导向。

本申请实施例中，所述真空锁的外侧壁连接有波纹管9，所述推杆本体5与波纹管9连接，所述推杆本体5穿过波纹管9，波纹管9对真空锁进行密封处理，避免真空锁通过推杆本体5与真空锁侧壁之间的间隙发生泄漏。

本申请实施例中，所述晶圆腔室包括上腔室10和下腔室11，所述上腔室10和下腔室11均设置有独立的液体通道12，所述上腔室10液体通道12中的液体为高温液体，所述上腔室10用于对晶圆进行预加热，所述下腔室11液体通道12中的液体为低温液体，所述下腔室11用于对晶圆进行冷却。

上腔室10和下腔室11之间设置隔热层13，隔热层13对上腔室10和下腔室12进行隔热保温处理。

上腔室10存放待处理晶圆，通入高温液体，加热上腔体，存放在上腔室10的晶圆会预加热。下腔室11存放工艺结束晶圆，通入低温液体，冷却下腔体，存放在下腔室11的晶圆会被冷却。通过预加热和预冷却减去或缩短了工艺腔体中的预热步骤，减少了工艺时间，提高了机台的产能。

前端机械手2将晶圆放置于所述晶圆间隔1上，活动部件推动晶圆移动最终使得晶圆与定位部件接触，对晶圆进行定位，后端机械手3将所述晶圆从晶圆间隔1上取出，活动部件对晶圆进行精准定位，提高了晶圆在真空锁中的转运效率。

本说明书中，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的实施例而言，描述比较简单，相关之处参见前述实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种晶圆真空锁系统，其特征在于：包括晶圆腔室，所述晶圆腔室内设置晶圆间隔，所述晶圆间隔用于放置晶圆，前端机械手将晶圆放置于所述晶圆间隔上，后端机械手将所述晶圆从晶圆间隔上取出；

活动部件和定位部件，所述活动部件和定位部件分别设置于晶圆间隔的两侧，所述活动部件可推动晶圆移动并与定位部件接触，所述定位部件为两定位销，所述活动部件的移动路径垂直于两定位销所在的直线，所述活动部件的移动路径位于两定位销的中间位置；

所述晶圆间隔设置有多层，所述活动部件包括执行器连接件，所述执行器连接件竖向设置，所述执行器连接件连接有多个推杆本体，所述推杆本体穿过真空锁的侧壁，所述执行器连接件与驱动源连接，所述推杆本体对晶圆进行推动；

所述真空锁的外侧壁连接有波纹管，所述推杆本体与波纹管连接，所述推杆本体穿过波纹管，所述波纹管对真空锁进行密封处理。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述活动部件的驱动源为气缸、电机或连杆结构。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述活动部件的推动路径垂直于晶圆在真空锁中的转运路径。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：两所述定位销与晶圆间隔连接。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述推杆本体和定位销为塑料材质。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述晶圆间隔连接有导块，所述推杆本体与导块滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述真空锁的外侧壁连接有导向杆，所述执行器连接件与导向杆滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆真空锁系统，其特征在于：所述晶圆腔室包括上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室均设置有独立的液体通道，所述上腔室液体通道中的液体为高温液体，所述上腔室用于对晶圆进行预加热，所述下腔室液体通道中的液体为低温液体，所述下腔室用于对晶圆进行冷却。