CN117174614A - 检测装置和半导体工艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测装置和半导体工艺设备，涉及半导体加工技术领域，以解决检测装置运行时震动幅度大的问题。检测装置包括第一、第二安装件和驱动两者相对转动的驱动机构，第二安装件安装有第一传感器；驱动机构包括驱动件和导向组件，导向组件包括第一导向部和第一导向件；第一导向部配置为当第一导向件沿第一导向部运动时，第二安装件能够第一传感器移入或移出晶圆盒，移入晶圆盒时第一传感器够进行晶圆异常信息检测；导向组件传动连接于驱动件的动力输出端且设置于第一安装件和第二安装件的一者，驱动件连接于第一安装件和第二安装件的另一者。本发明提供的检测装置可以减小检测装置运行时的震动。

Description

检测装置和半导体工艺设备

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体而言，涉及一种检测装置和半导体工艺设备。

背景技术

晶圆制造主要包括晶圆加工、氧化、光刻、蚀刻、沉积、互连、测试、封装等工艺，在部分工艺过程中，设备前端模块(Equipment Front End Module，EFEM)与工艺腔室配合进行晶圆加工。晶圆由前开式标准晶圆盒(Foup)进行存储、定位、搬运和过程防护，晶圆传送盒与半导体前端设备模块之间对接通过装载端口模块(Load Port Module)来完成。装载端口模块对晶圆传送盒进行定位、识别、开锁、检测，由半导体工艺设备前端模块内部机械手抓取，传输给工艺腔室进行加工。

装载端口模块(Load Port Module)能够实现与前开式标准晶圆盒对接和装载动作。目前主要使用的是12英寸前开式标准晶圆盒，可满装25片300mm晶圆。天车(OverheadHoist Transfer，OHT)将前开式标准晶圆盒放置在装载端口模块上，经过装载端口模块定位、状态检测、锁定、装载、开锁、扫描检测。晶圆的扫描检测是装载端口动作执行中的一个步骤(简称Mapping)，检测装置进行扫描检测的目的是将前开式标准晶圆盒内部25片晶圆进行逐层检测，检测过程中如出现重片、空片、斜片、跨槽等现象，则将异常信息进行反馈处理。具体地，检测过程中，检测装置需要跟随升降门进行上下运动，将传感器伸入到前开式标准晶圆盒内部，与晶圆平行，检测晶圆片重片、斜片、跨槽等现象。检测装置在运行时，其带动检测晶圆的光纤传感器运动时，检测装置可能会产生震动。而在晶圆检测过程中需要检测装置保持运行稳定，避免因为震动对机台产生不良影响。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种检测装置，以解决现有检测装置运行时震动幅度大的技术问题。

本发明提供的检测装置，应用于半导体加工设备的装载端口模块，包括：第一安装件、第二安装件和驱动两者相对转动的驱动机构，所述第二安装件安装有第一传感器；所述驱动机构包括驱动件和导向组件，所述导向组件包括第一导向部和能够沿所述第一导向部相对运动的第一导向件；所述第一导向部配置为当所述第一导向件沿所述第一导向部运动时，所述第二安装件能够带动所述第一传感器移入或移出所述装载端口模块所承载的晶圆盒，当移入所述晶圆盒时，所述第一传感器能够进行晶圆异常信息检测；所述导向组件传动连接于所述驱动件的动力输出端且设置于所述第一安装件和所述第二安装件的一者，所述驱动件连接于所述第一安装件和所述第二安装件的另一者。

优选的技术方案中，所述第一导向部设置于第二导向件，所述驱动件安装于所述第一安装件的下端，所述第二导向件安装于所述第二安装件的下端。

优选的技术方案中，所述第一安装件包括：

本体部和固定连接于所述本体部下部的连接臂部，所述驱动件安装于所述连接臂部的下部。

优选的技术方案中，所述驱动件为线性驱动件，所述第二导向件设置于所述驱动件的动力输出端。

优选的技术方案中，所述驱动件的伸出方向向下，所述第一导向件位于所述驱动件的下方。

优选的技术方案中，所述驱动件为导杆气缸。

优选的技术方案中，所述导杆气缸上设置有磁性位置传感器。

优选的技术方案中，所述导杆气缸连接有调速阀。

优选的技术方案中，所述第二导向件还具有第二导向部，所述第二导向部与所述第一导向部相对设置。

优选的技术方案中，所述第一导向件包括能够与所述第一导向部滚动连接的导向轮，以及转动安装所述导向轮的导向轴，所述导向轴与所述驱动件传动连接。

优选的技术方案中，所述第一导向部配置为，当所述第一导向件沿所述第一导向部运动时，所述第一传感器的移动速度先逐渐增加然后再逐渐减少。

优选的技术方案中，所述第一导向部包括变速段，沿所述第一导向件与所述第一导向部相对运动的方向，所述驱动件的动力输出方向与所述变速段之夹角先逐渐增大后逐渐减小。

优选的技术方案中，所述第一导向部还包括限位段，所述限位段位于所述变速段的端部，沿所述第一导向件与所述第一导向部相对运动的方向，所述驱动件的动力输出方向与所述变速段平行。

优选的技术方案中，所述第二安装件套设于所述第一安装件，所述第二安装件包括侧支撑部，以及，与所述侧支撑部固定连接的顶支撑部；所述第一传感器固定安装于所述顶支撑部。

优选的技术方案中，所述检测装置还包括弹性件，所述弹性件连接于所述第一安装件和所述第二安装件之间，所述弹性件用于使得所述第一导向件抵接所述第一导向部。

优选的技术方案中，所述第一安装件与所述第二安装件枢接，所述驱动机构和所述第一传感器分别位于所述第一安装件与所述第二安装件枢接位置的相背两侧。

本发明的第二个目的在于提供一种半导体工艺设备，以解决检测装置运行时震动幅度大的技术问题。

本发明提供的半导体工艺设备，包括装载端口模块，所述装载端口模块包括移动平台、工艺位板、升降机构和上述任一项的检测装置，所述移动平台和所述升降机构皆设置于所述工艺位板；所述移动平台用于承载晶圆盒并带动所述晶圆盒移动至检测位，所述升降机构连接所述检测装置并用于驱动所述检测装置升降，所述检测装置用于对处在所述检测位的所述晶圆盒中的晶圆异常信息进行检测。

本发明带来的有益效果是：

通过将第一导向件沿第一导向部运动，从而将驱动件的运动转化成第二安装件的运动，可以实现运动的稳定传递，在第二安装件运动过程中也不会发生往复的晃动，从而可以减小整个检测装置的震动幅度。

通过在半导体工艺设备中设置上述检测装置，相应地，该半导体工艺设备具有上述检测装置的所有优势，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1a为相关技术一中第一传感器未检测到晶圆时的示意图；图1b为相关技术一中第一传感器检测到晶圆时的示意图；

图2为相关技术一的检测装置的结构示意图；

图3为相关技术一的检测装置中的门板从另一方向观察的示意图；

图4a为相关技术一的检测装置中的转轴未带动摆臂转动时的示意图；图4b为相关技术一的检测装置中的转轴通过摆臂带动传感器检测晶圆的示意图；图4c为图4a与图4b所示状态的对照示意图；

图5为相关技术二的检测装置的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的检测装置的立体结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的检测装置的结构示意图；

图8为本发明实施例一提供的检测装置的从另一视角观察的结构示意图；

图9为图7所示的检测装置省略开锁组件和吸盘组件后的示意图；

图10为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动机构的立体示意图；

图11为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动机构的侧视图；

图12为本发明实施例一提供的检测装置中的第一导向件与第二导向件配合的立体示意图；

图13为本发明实施例一提供的检测装置中的第一导向件与第二导向件配合的示意图；

图14为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动件的结构示意图；

图15为本发明实施例一提供的检测装置中的第一安装件与第二安装件的枢接的局部示意图；

图16为本发明实施例一提供的检测装置中第一导向部的其他的实现方式的立体示意图；

图17为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的立体示意图；

图18为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的从另一角度观察的省略后护罩的立体示意图；

图19为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的升降机构和检测装置的立体拆解图。

附图标记说明：

101-转轴；102-限位块；103-限位臂；104-电机；105-主动轮；106-同步带；107-被动轮；108-固定座；109-调节连接块；110-门板；111-摆臂；112-传感器支架；113-第一传感器；114-气缸支架；115-气缸；116-驱动连杆；150-吸盘组件；160-开锁组件；161-锁芯；163-连杆；199-晶圆；

210-第二导向件；211-第一导向部；213-第二导向部；220-驱动件；230-第一安装件；231-本体部；233-连接臂部；235-气缸固定板；240-第二安装件；241-侧支撑部；243-顶支撑部；250-第一导向件；251-导向轴；253-导向轮；261-第一滚动轴承；263-枢接轴；265-轴用弹性挡圈；267-紧固螺钉；270-弹性件；280-第二传感器；

310-移动平台；311-定位销；313-按压传感器；320-前护罩；321-显示屏；323-斜向状态传感器；330-后护罩；340-下护罩；350-工艺位板；360-升降机构。

具体实施方式

相关技术一：

装载端口模块的检测装置在执行动作时，在晶圆盒开锁动作完成后，主要是实现电机104驱动摆臂111向前运动一定角度，摆臂111将传感器伸入到晶圆盒FOUP内部进行检测。如图1a所示，第一传感器113一端进行光线发射，一端进行光线接收。如图1b所示，检测过程中晶圆厚度会将光线遮挡住，接收端接收的光瞬间减少，通过显示数值以判断晶圆199的信息。通过对晶圆199异常信息的分析，来执行后续装载端口动作，整个检测过程称为扫描检测(又称mapping检测)，整个检测机构需要与升降门配合完成，升降门会进行上下运动，对晶圆盒内部每片晶圆199进行扫描。

图2为相关技术一的检测装置的结构示意图；如图2所示，该方案中，主要包括转轴101、限位块102、限位臂103、电机104、主动轮105、同步带106、被动轮107、固定座108、调节连接板109、门板110、摆臂111、传感器支架112和第一传感器113。其中，转轴101转动支撑于固定座108上，电机104安装于固定座108上，电机104的输出轴安装有主动轮105，主动轮105通过同步带106与被动轮107传动连接以形成同步带传动。被动轮107固定连接于转轴101上，被动轮107可以将动力传递至转轴101。而转轴101与摆臂111固定连接，摆臂111的自由端安装有传感器支架112，传感器支架112安装有第一传感器113。当转轴101带动摆臂111摆动时，第一传感器113可以伸入晶圆盒的内部，以对各片晶圆199进行检测。此外，门板110通过调节连接块109与固定座108可拆卸连接，通过换装不同尺寸的调节连接块109，可以改变门板110与固定座108的相对位置关系，进而调节摆臂111的不同摆动角度。

图3为相关技术一的检测装置中的门板从另一方向观察的示意图；装载端口模块经过定位、识别、锁定、装载后，晶圆盒的前盖与门板110接触。如图3所示，由于门板110上安装有解锁组件和吸盘组件150，吸盘组件150会将晶圆盒的前盖吸住，起到吸附和定位晶圆盒的前盖的作用。此时门板110上的开锁组件160和对晶圆盒的前盖进行开锁，门板110向下运动一小段距离，让出晶圆盒的上沿。此时电机104产生转动力矩，主动轮105同步转动，并通过同步带106将转动力矩传递给被动轮107，被动轮107带动转轴101进行旋转，由于摆臂111与转轴101固定连接，所以摆臂111能带动传感器支架112进行旋转，进而将带动第一传感器113伸进晶圆盒内部，门板110、固定座108均向下移动带动前盖和第一传感器113向下移动，从而对晶圆盒内部的每一片晶圆199进行检测。其中，图4a为转动轴未发生转动时的状态，此时第一传感器113未伸入到晶圆盒内部。图4b为转动轴发生转动后的位置，此时第一传感器113伸入到晶圆盒内部，可以对晶圆199进行检测。图4c为摆臂111在开始位置和终止位置的合并对照图，对照看可以更直接地看出摆臂111的转动。

此外，该方案中固定座108上还设置有限位块102，限位块102固定连接在固定座108上，而转轴101上也固定连接有限位摆臂111，限位臂103可以随转轴101的转动同时进行摆动。当限位臂103与限位块102接触时，即为转轴101转动的最大角度，从而控制摆臂111摆动的最大角度。若电机104断电，且第一传感器113在晶圆盒的内部，则在重力的力矩作用下，摆臂111会产生图4中所示的顺时针旋转，而限位摆臂111则会抵接限位块102，可以防止转轴101的旋转角度过大，以避免摆臂111和第一传感器113对设备本身或晶圆盒内部的晶圆199造成损坏。

但是，相关技术一存在以下问题：

甲、在电机104驱动转轴101带动摆臂111摆动时，电机104由加速到停止的过程中，同步带106与主动轮105、被动轮107存在间隙或弹性形变，无法实现连续、平滑的稳定传动，使得摆臂111在摆动过程中，而且，由于有间隙和弹性形变，传动结构的定位性能不佳，在摆臂111运动结束后可能往复晃动，影响震动值。

乙、当电机104断电失效时，机械限位只能在一个运动极限位置限制摆臂111的运动，并不能从两个极限位置限制摆臂111运动，即，只能限制第一传感器113深入晶圆盒的最大深度，而不能防止另一个方向的运动，有可能发生碰撞，造成安全隐患。

丙、摆臂111的摆动共有第一传感器113伸入晶圆盒和移出晶圆盒两个运动极限位置，虽然使用电机104驱动看似简单，但是实际上并不易实现，安装空间狭小，而且电机104在随固定座108升降过程中，上下运动，也易与其它部件发生干涉。

丁、电机104驱动摆臂111向晶圆盒方向运动时，由于摆臂111的运动前方是门板110，摆臂111向该方向运动的角度受到门板110的影响，晶圆检测时容易出现未插入到晶圆盒内部的情况。

相关技术二：

该方案与相关技术一大部分相同，其区别主要在于：

相关技术一中，是利用电机104驱动通过皮带传动带动摆臂111运动。图5为相关技术二的检测装置的结构示意图；而如图5所示，相关技术二中，则是在固定座108上安装气缸支架114，气缸支架114上固定安装气缸115。气缸115的活塞杆的伸缩方向为水平方向，且垂直于转轴101的轴线。当气缸115的活塞杆伸出时，带动驱动连杆116移动，进而带动转动轴发生移动。从而通过摆臂111带动第一传感器113伸入或移出晶圆盒。此外，该方案中，也设置限位块102，限位块102和气缸115分别位于驱动连杆116的相背的两侧。当气缸115的活塞杆推动驱动连杆116运动时，若驱动连杆116遇到限位块102，则说明运动至最大位移处，从而对摆臂111进行限位。

但是，该方案会产生以下问题：

戊、当气缸115的活塞杆伸出时，转动轴发生转动，此时驱动连杆116所发生的必须是旋转运动，而气缸115的活塞杆发生的是直线运动，所以气缸115的安装必须采用转动安装的方式，以使得气缸115的缸体具有较小的转动；或者气缸115固定安装，但活塞杆的外端枢接一根中间连杆，这根中间连杆再与驱动连杆116枢接，这样才可以实现普通的直线输出动力的气缸115可以带动转轴101转动。但是这种安装方式安装不便。

己、当气缸115的活塞杆伸出时，驱动连杆116与限位块102直接产生金属与金属的撞击，声音较大。而且金属与金属的直接碰撞也可能产生金属粉尘，若附着于晶圆上，则会造成晶圆缺陷。另外摆臂111摆动时，也会发生晃动。

同样地，受到门板110影响，该方案也会具有相关技术一中的问题丁。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

图6为本发明实施例一提供的检测装置的立体结构示意图；图7为本发明实施例一提供的检测装置的结构示意图；图8为本发明实施例一提供的检测装置的从另一视角观察的结构示意图；图12为本发明实施例一提供的检测装置中的第一导向件与第二导向件配合的立体示意图；如图6-图8和图12所示，本发明实施例一提供的检测装置，应用于半导体加工设备的装载端口模块，包括：第一安装件230、第二安装件240和驱动两者相对转动的驱动机构，第二安装件240安装有第一传感器113；驱动机构包括驱动件220和导向组件，导向组件包括第一导向部211和能够沿第一导向部211相对运动的第一导向件250；第一导向部211配置为当第一导向件250沿第一导向部211运动时，第二安装件240能够带动第一传感器113移入或移出装在端口模块所承载的晶圆盒，当移入晶圆盒时，第一传感器113能够进行晶圆异常信息检测；导向组件传动连接于驱动件220的动力输出端且设置于第一安装件230和第二安装件240的一者，驱动件连接于第一安装件230和第二安装件240的另一者。

其中，第一导向件250设置于驱动件220的动力输出端，驱动件220和第一导向部211中，一者设置于第一安装件230，另一者设置于第二安装件240。具体地，本实施例中，驱动件220设置于第一安装件230，而第一导向部211设置于第二安装件240。在另外的实现方式中，也可以是驱动件220设置于第二安装件240，而第一导向部211设置于第一安装件230。

其中，需要说明的是，第一安装件230、第二安装件240，并不限定相应的部件是杆状或柱状，只是说明其实体部分覆盖了杆状所在的实体区域即可。本实施例中，晶圆异常信息检测，指的是，第一传感器113伸入到晶圆盒中，对晶圆盒中的晶圆检测其是否出现重片、空片、斜片、跨槽等现象，检测时若出现上述现象，则将异常信息进行反馈处理。

而第一安装件230与第二安装件240枢接的位置，位于第一安装件230的中下部，也位于第二安装件240的中下部。

具体地，本实施例中，第一安装件230，可以包括呈板状的本体部231，本体部231安装有吸盘组件150和开锁组件160，其中吸盘组件150可以吸引住晶圆盒的前盖，吸盘组件150吸附晶圆盒的前盖后，进行开锁、扫描和关锁等操作。吸盘吸附可以使得晶圆盒在上述操作时保持稳定，既起到定位作用，又不会出现运动过程中晶圆盒的前盖出现晃动和错位。所以，晶圆盒开锁时的位置与关锁时的位置为同一位置，关锁操作不会出现异常。

而开锁组件160包括连杆163和两个同步运动的锁芯161，将同步运动的锁芯161插入到晶圆盒内部，被驱动的锁芯161进行同步转动，从而可以将晶圆盒进行解锁。而两个锁芯161的同步运动，可以通过连杆163来实现，其中连杆163可以包括三根子杆，其中两根子杆是平行的，并且两根子杆的下端均连接锁芯161，两个锁芯161的连线和三根子杆形成平行四边形，平行四边形机构可以保证两个锁芯161的同步转动。

通过将第一导向件250沿第一导向部211运动，从而将驱动件220的运动转化成第二安装件240的运动，可以实现运动的稳定传递，在第二安装件240运动过程中也不会发生往复的晃动，从而减少了整个检测装置的震动幅度。

图9为图7所示的检测装置省略开锁组件和吸盘组件后的示意图；如图6-图9所示，优选地，第一导向部211设置于第二导向件210，驱动件220安装于第一安装件230的下端，第二导向件210安装于第二安装件240的下端。

通过将驱动安装件设置在第一安装件230的下端，第二导向件210设置在第二安装件240的下端，可以充分利用第一安装件230的下部的空间，减小检测装置所占用的体积和检测装置的厚度。

在另外的实现方式中，驱动件220可以安装在第二安装件240的下端，第二导向件210安装于第一安装件230的下端，与上述实施例中的方案的效果类似。

或者，在另外的实现方式中，还可以在第二安装件240的底部直接设置第一导向部211，而不设置第二导向件210，例如在第二安装件240的底部加工出供第一导向件250抵接的曲面或折线表面。

或者，在另外的实现方式中，第一导向部211设置于驱动件220的动力输出端。例如第一导向部211可以设置在第二导向件210上，第二导向件210与第一驱动件220的动力输出端固定连接。驱动件220和第一导向件250中，一者设置于第一安装件230，另一者设置于第二安装件240，即包含了两种情形：a、驱动件220固定在第一安装件230下端，而第一导向件250安装于第二安装件240的下端；b、驱动件220固定在第二安装件240的下端，而第一导向件250则安装于第一安装件230的下端。

如图6-图9所示，优选地，第一安装件230包括本体部231和固定连接于本体部231下部的连接臂部233，驱动件220安装于连接臂部233的下部。

其中，第一安装件230包括呈大致竖直的姿态的本体部231，以及设置在本体部231底部两端的连接臂部233，驱动件220则固定安装在连接臂部233的底端。第二导向件210则为大致的矩形块状。本实施例中，第二安装件240在第一安装件230的外侧从多个方向包围第一安装件230，所以第一导向部211位于第二安装件240的内侧面，即第二安装件240面向第一安装件230的一侧，第一导向部211可以为第一导向面，第一导向面的不同位置相对于驱动件220的动力输出方向，具有不同的夹角。

通过连接臂部233安装驱动件220，一方面，可以节省出第一安装件230下部的空间，便于第一安装件230与其它部件的安装，另一方面，使用较少的材料即可实现安装驱动件220，可以减少第一安装件230的重量。此外，还可以使得第一安装件230上的部件重量分布更加均匀，避免重量过于集中而造成需要克服较大的阻力矩才可以带动第二安装件240转动的问题，改善了运动的稳定性。

图10为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动机构的立体示意图；图11为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动机构的侧视图；图14为本发明实施例一提供的检测装置中的驱动件的结构示意图；如图10、图11和图14所示，优选地，驱动件220为线性驱动件。

具体地，本实施例中，线性驱动件可以为电动推杆或气缸。

采用线性驱动件以驱动第一导向件250，可以减少转动类零件传动时，因为第一导向件250的运动所产生的振动所带来的力矩，提高了第一传感器113的稳定性。

或者，在另外的实现方式中，驱动件220还可以选用摆动气缸。

如图6-图11所示，优选地，驱动件220的伸出方向向下，第一导向件250位于驱动件220的下方。

其中，本领域技术人员知道，当驱动件220设置在第一安装件230的下端时，第一安装件230与第二安装件240的枢接位置不可能设置在二者的下端，因为设置在二者的下端，第一导向件250在第一导向面运动时，第一导向件250在水平位置上的改变，无法导致第一安装件230和第二安装件240的相对旋转。所以，第一安装件230与第二安装件240的枢接位置应高于驱动机构。

将驱动件220的伸出方向设置成向下伸出，便于利用驱动件220下方的自由空间，同时，也便于组装拆卸第一导向件250。

如图10、图11和图14所示，优选地，驱动件220为导杆气缸。

具体地，连接臂部233的底端固定连接有气缸固定板235，气缸固定板235固定连接导杆气缸。导杆气缸，意味着该气缸除了通过活塞杆进行输出之外，活塞杆的自由端还固定连接有一安装板，可以利用安装板安装第一导向件250。而且，该导杆气缸所驱动的零部件也不需要额外的导向机构进行导向，从而简化了驱动机构的结构。

优选地，导杆气缸上设置有磁性位置传感器(图中未示出)。

具体地，磁性位置传感器可以设置在导杆气缸的表面，而导杆气缸可以选择活塞设有磁铁的导杆气缸。当导杆气缸的活塞运动至磁性位置传感器对应的位置时，磁性位置传感器可以检测到活塞的位置，向控制系统发出信号，以控制相应的气动阀改变状态，实现对第一导向件250位置的控制。而且本实施例的检测装置传动可靠，磁性位置传感器检测导杆气缸的活塞运动至相应位置，即意味着第一传感器113运动到对应位置，检测方式简单易行。

优选地，导杆气缸连接有调速阀(图中未示出)。

通过设置调速阀，可以调节流入或流出导杆气缸的气流量，从而使得导杆气杆的伸出和缩回速度在合适范围内，以提高第一传感器113运动的稳定性。同时，保证第一传感器113的速度在合适的区间内，以控制第一传感器113的运动时间，保障检测效率。

图13为本发明实施例一提供的检测装置中的第一导向件与第二导向件配合的示意图；如图12和图13所示，优选地，第二导向件210还具有第二导向部213，第二导向部213与第一导向部211相对设置。

具体地，第二导向部213可以为第二导向面，第二导向面与第一导向面相对设置，第一导向件250运行在二者之间的导向槽中。导向槽的槽口朝向第一安装件230的中心位置。

通过设置第二导向部213，可以与第一导向部211形成导向槽，可以从第一导向件250的相背两侧对第一导向件250进行限位，从而提高了第一导向件250的运动稳定性，减小了第二安装件240和第一传感器113的晃动。而且，还可以通过更换具有不同尺寸、角度导向槽的第二导向件210，以增加或减小第二安装件240的转动角度，从而提高检测过程的精确性。

图16为本发明实施例一提供的检测装置中第一导向部的其他的实现方式的立体示意图；如图16所示，在另外的实现方式中，第二导向件210可以不设置第二导向部213，例如第二导向件210可以为三角形导向块、梯形导向块或异形导向块，异形导向块、三角形导向块和梯形导向块的斜面可以为第一导向面，虽然，采用这种形状的第二导向件210导向效果不如后述的第二导向件210，但是也可以起到基础的导向功能。

如图12和图13所示，优选地，第一导向件250包括能够与第一导向部211滚动连接的导向轮253，以及转动安装导向轮253的导向轴251，导向轴251与驱动件220传动连接。

其中，导向轴251可以与导杆气缸的输出端固定连接，导向轴251上穿有第二滚动轴承(图中未示出)以与导向轮253体固定连接。

通过设置与第一导向部211滚动连接的导向轮253，可以降低第一导向件250与第一导向面之间的摩擦，提高检测装置的使用寿命。

在另外的实现方式中，导向件可以不采用导向轴251+第二滚动轴承+导向轮253的组合，可以为一根圆柱形状的导向柱，或者可以为球形或半球形，虽然运动过程有摩擦，但是仍然可以实现导向功能。

如图12和图13所示，优选地，第一导向部211配置为，当第一导向件250沿第一导向部211运动时，第一传感器113的移动速度先逐渐增加然后再逐渐减少。

第一导向部211如此设置，可以使得第一导向件250的运动更加平缓，避免剧烈地加速或减速，使得检测装置全程平稳运行。

如图12和图13所示，优选地，第一导向部211包括变速段，沿第一导向件250与第一导向部211相对运动的方向，驱动件220的动力输出方向与变速段之夹角先逐渐增大后逐渐减小。

其中，变速段包括起步段、中间段和停止段，在图12中，当第一导向件250从上向下运行时，第一导向件250先接触起步段，再接触中间段，最后接触结束段，即，对于第一导向件250从上向下运行的情况而言，变速段的上部为起步段，中部为中间段，下部为停止段，其中起步段和停止段均为圆滑过渡的曲线。若第一导向件250向下的运行速度是均匀的，起步段可以使得第二导向件210相对于第一安装件230的水平速度增加，在中间段时，二者之间的水平速度是稳定的，而当结束段时，则可以使得二者之间的相对水平速度降低。将变速段如此设置，可以实现由慢速到加速、匀速、到减速的运动过程，使得扫描检测过程运行得更加平稳，震动值小于0.7G且平滑无尖锐峰值。

换言之，当第一导向件250从下向上运行时，变速段的下部为起步段，中部为中间段，上部为停止段，其加速和减速过程也与向下运行完全相反。

通过设置第一导向部211的变速段与驱动件220的动力输出方向如此变化，可以使得第二导向部213相对于第一安装件230的水平速度先逐渐增加，然后逐渐减少，从而使得加速减速过程放缓，提高运动的稳定性。

如图12和图13所示，优选地，第一导向部211还包括限位段，限位段位于变速段的端部，沿第一导向件250与第一导向部211相对运动的方向，驱动件220的动力输出方向与变速段平行。

具体地，在图13中，限位段，即为第一导向面在变速段上方和变速段下方的区域，当导杆气缸的活塞杆缩回时，限位段为竖直设置，而导杆气缸的活塞杆竖直伸出，所以此时第一导向件250在限位段运行时，第二安装件240并不会相对于第一安装件230和旋转。即，当第二安装件240在移入传感器和移出传感器的运动到位后，只要导杆气缸不发生误动作，即使导杆气缸漏气，由于第一安装件230和第二安装件240是枢接的，第一导向部211与限位段的配合锁定也可以使得第一安装件230和第二安装件240二者不会发生相对旋转，从而可以保证传感器的位置，不会误伤到其它的零部件或晶圆199。

此外，驱动件220的动力输出端的启动和停止时刻，第一导向件250位于限位段，也只是第一导向件250沿限位段的速度的骤变，也不会产生垂直于限位段的速度骤然变化，启动和停止的冲击力也不会转化为第二安装件240的明显震动。具体地，在图13中，若第一导向件250在限位段中，沿图示的上下方向的速度突变，也仅仅是上下方向的速度突变而已，不会转化为第二导向件210在左右方向的速度突变。

如图6-图9所示，优选地，第二安装件240套设于第一安装件230，第二安装件240包括侧支撑部241，以及，与侧支撑部241固定连接的顶支撑部243；第一传感器113固定安装于侧支撑部243。

其中，本实施例中，侧支撑部241有两个，设置在第一安装件230相背的两个侧边缘，而两个侧支撑部241与顶支撑部243共同形成门字形结构。从图9看，门字形的第二安装件240半包围第一安装件230，顶支撑部243上则设置两个第一传感器113，两个第一传感器113沿顶支撑部243的长度方向排布。

通过将第二安装件240套设于第一安装件230，可以使得安装第一传感器113的顶支撑部243以及侧支撑部241在运动时不会与第一安装件230发生干涉，从而可以有较大的运动范围以保证第一传感器113可以伸入至晶圆盒中对晶圆盒内部的晶圆199进行测量。

在另外的实现方式中，也可以将第二安装件240设置成倒L形，即只包括一个侧支撑部241，而顶支撑部243也是悬臂梁结构。虽然采用悬臂梁结构，但是由于该第二安装件240并非起到承载作用，只是带动第一传感器113运动，所以其刚度也是可以满足基本要求。

如图7所示，优选地，检测装置还包括弹性件270，弹性件270连接于第一安装件230和第二安装件240之间，弹性件270用于使得第一导向件250抵接第一导向部211。

其中，弹性件270的一端连接在第一安装件230，另一端连接在第二安装件240，使得第一安装件230与第二安装件240之间始终存在拉力。本实施例中弹性件270可以选择为圆柱螺旋拉伸弹簧。在另外的实现方式中，也可以选用圆柱螺旋压缩弹簧的两端抵接第一安装件230和第二安装件240，更具体地，可以抵接侧支撑部241和连接臂部233。虽然第一导向部211和第二导向部213形成了导向槽，但是导向槽与导向件的公差配合也会导致二者之间有间隙，而且若第一导向件250包括嵌装第二滚动轴承的导向轮253，以及第二安装件240和第二安装件240之间的第一滚动轴承261，也会导致间隙产生，设置了弹性件270则可以显著降低乃至于消除这些间隙，使得第一导向件250能够贴近第一导向部211，从而减少了运动时的震动。

如图6-图9所示，优选地，第一安装件230与第二安装件240枢接，驱动机构和第一传感器113分别位于第一安装件230与第二安装件240枢接位置的相背两侧。

具体地，驱动机构位于第一安装件230与第二安装件240枢接位置的下方，而第一传感器113则位于枢接位置的上方。

其中，第一安装件230与第二安装件240枢接的具体结构可以为：

如图15所示，第一安装件230的连接臂部233上设有台阶孔，每个台阶孔内嵌装两个相邻的第一滚动轴承261，第一滚动轴承261套套装于枢接轴263上，枢接轴263上设有轴台抵接在第一滚动轴承261的内圈，第一滚动轴承261的另一侧有设置在枢接轴263上的轴用弹性挡圈265限位。而枢接轴263的另一端则通过紧固螺钉267固定在第二安装件240的侧支撑部241。

通过将驱动机构和第一传感器113设置在第二安装件240的与第一安装件230枢接位置的相背两侧，可以实现枢接位置两侧的重量平衡。

本实施例的动作原理为：

当本体部231上的第二传感器检测到晶圆盒临近本体部231，吸盘组件150将晶圆盒的前盖吸附，开锁组件160执行开锁动作，以使得晶圆盒的前盖可以相对于晶圆盒移动。

连接臂部233底端的作为驱动件220的导杆气缸的活塞杆伸出，带动第一导向件250沿第一导向部211大致向下运动。由于第二导向件210的导向槽为类似S形，并非处于绝对竖直方向，所以第一导向件250在导向槽中的整体上向下运动，在第一导向件250运动至变速段时，第一导向件250会对变速段倾斜的部分产生水平的推力，推动第二导向件210相对于第一安装件230产生水平运动，第二导向件210带动第二安装件240相对于第一安装件230发生转动，将第一传感器113送入到晶圆盒内。从而，第一传感器113能够对晶圆盒内的晶圆199进行检测。

检测过程结束后，活塞杆收回，带动第一导向件250沿第一导向部211大致向上运动。同理，第一导向件250在导向槽中的运动，使得第二导向件210相对于第一安装件230产生水平运动，进而第二安装件240相对于第一安装件230发生转动，将第一传感器113移出晶圆盒。

实施例二：

图17为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的立体示意图；图18为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的从另一角度观察的省略后护罩的立体示意图；图19为本发明实施例二提供的半导体工艺设备中的装载端口模块的升降机构和检测装置的立体拆解图；如图17-图19所示，实施例二还提供了一种半导体工艺设备，包括装载端口模块，装载端口模块包括移动平台310、工艺位板350、升降机构360和实施例一的检测装置，移动平台310和升降机构360皆设置于工艺工艺位板350；移动平台310用于承载晶圆盒并带动晶圆盒移动至检测位，升降机构360连接检测装置并用于驱动检测装置升降，检测装置用于对处在检测位的晶圆盒中的晶圆199异常信息进行检测。

通过在半导体工艺设备中设置上述检测装置，相应地，该半导体工艺设备具有上述检测装置的所有优势，在此不再一一赘述。

除开锁组件160和吸盘组件150外，第一安装件230上还设置有第二传感器280，第二传感器280用于检测晶圆盒是否临近本体部231，若第二传感器280检测到晶圆盒临近本体部231，则可以检测出该信号，并将信号传输给控制系统(图中未示出)，以执行吸盘组件150的吸附动作和开锁组件160的开锁动作。

此外，装载端口模块还包括前护罩320、下护罩340和后护罩330。前护罩320的上部设有显示屏321。移动平台310设置于工艺位板350上，移动平台310上还设置有定位销311，以及检测晶圆盒是否平稳放置于定位销311上的按压传感器313。而下护罩340则设置在工艺位板350的下方，后护罩330则设置于下护罩340的后侧。此外，前护罩320上还设置斜向状态传感器323，以检测晶圆盒在移动平台310上的放置状态。

本实施例的动作原理为：

晶圆盒被天车放置于定位销311上，定位销311插入晶圆盒的定位孔中。此时按压传感器313感受检测到晶圆盒平稳放置于定位销上，并发送放置正确的信号；然后由斜向状态传感器323检测晶圆盒放置状态是否正确，检测无误后，进行晶圆盒的锁止，将晶圆盒固定在移动平台310上，以防人为搬运或误操作。

移动平台310承载着晶圆盒向检测装置移动，当第二传感器280检测到晶圆盒临近本体部231后，可以进行实施例一的操作，本实施例不再赘述。

经检测无误后，设备前端模块的机械手方可进行操作。

当工艺完成后，设备前端模块的机械手将工艺完成的晶圆199放回晶圆盒内部，升降机构360带动检测装置上升，将晶圆盒的前盖与晶圆盒本体关锁，等待天车进行诸如取走晶圆盒的操作。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述实施例中，诸如“上”、“下”等方位的描述，均基于附图所示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种检测装置，应用于半导体加工设备的装载端口模块，其特征在于，包括：第一安装件(230)、第二安装件(240)和驱动两者相对转动的驱动机构，所述第二安装件(240)安装有第一传感器(113)；所述驱动机构包括驱动件(220)和导向组件，所述导向组件包括第一导向部(211)和能够沿所述第一导向部(211)相对运动的第一导向件(250)；所述第一导向部(211)配置为当所述第一导向件(250)沿所述第一导向部(211)运动时，所述第二安装件(240)能够带动所述第一传感器(113)移入或移出所述装载端口模块所承载的晶圆盒，当移入所述晶圆盒时，所述第一传感器(113)能够进行晶圆异常信息检测；所述导向组件传动连接于所述驱动件(220)的动力输出端且设置于所述第一安装件(230)和所述第二安装件(240)的一者，所述驱动件连接于所述第一安装件(230)和所述第二安装件(240)的另一者。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一导向部(211)设置于第二导向件(210)，所述驱动件(220)安装于所述第一安装件(230)的下端，所述第二导向件(210)安装于所述第二安装件(240)的下端。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述第一安装件(230)包括：

本体部(231)和固定连接于所述本体部(231)下部的连接臂部(233)，所述驱动件(220)安装于所述连接臂部(233)的下部。

4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述驱动件(220)为线性驱动件。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述驱动件(220)的伸出方向向下，所述第一导向件(250)位于所述驱动件(220)的下方。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述驱动件(220)为导杆气缸。

7.根据权利要求2-6任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第二导向件(210)还具有第二导向部(213)，所述第二导向部(213)与所述第一导向部(211)相对设置。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第一导向件(250)包括能够与所述第一导向部(211)滚动连接的导向轮(253)，以及转动安装所述导向轮(253)的导向轴(251)，所述导向轴(251)与所述驱动件(220)传动连接。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第一导向部(211)配置为，当所述第一导向件(250)沿所述第一导向部(211)运动时，所述第一传感器(113)的移动速度先逐渐增加然后再逐渐减少。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在，所述第一导向部(211)包括变速段，沿所述第一导向件(250)与所述第一导向部(211)相对运动的方向，所述驱动件(220)的动力输出方向与所述变速段之夹角先逐渐增大后逐渐减小。

11.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在，所述第一导向部(211)还包括限位段，所述限位段位于所述变速段的端部，沿所述第一导向件(250)与所述第一导向部(211)相对运动的方向，所述驱动件(220)的动力输出方向与所述变速段平行。

12.根据权利要求1-6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第二安装件(240)套设于所述第一安装件(230)，所述第二安装件(240)包括侧支撑部(241)，以及，与所述侧支撑部(241)固定连接的顶支撑部(243)；所述第一传感器(113)固定安装于所述顶支撑部(243)。

13.根据权利要求1-6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括弹性件(270)，所述弹性件(270)连接于所述第一安装件(230)和所述第二安装件(240)之间，所述弹性件(270)用于使得所述第一导向件(250)抵接所述第一导向部(211)。

14.根据权利要求1-6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述第一安装件(230)与所述第二安装件(240)枢接，所述驱动机构和所述第一传感器(113)分别位于所述第一安装件(230)与所述第二安装件(240)枢接位置的相背两侧。

15.一种半导体工艺设备，其特征在于，所述半导体工艺设备包括装载端口模块，所述装载端口模块包括移动平台(310)、工艺位板(350)、升降机构(360)和权利要求1-14中任一项的检测装置，所述移动平台(310)和所述升降机构(360)皆设置于所述工艺位板(350)；所述移动平台(310)用于承载晶圆盒并带动所述晶圆盒移动至检测位，所述升降机构(360)连接所述检测装置并用于驱动所述检测装置升降，所述检测装置用于对处在所述检测位的所述晶圆盒中的晶圆(199)异常信息进行检测。