CN117524957B - 用于晶圆盒的装载开盒机构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了用于晶圆盒的装载开盒机构，属于半导体技术领域。针对装载开盒机构工作效率有限导致晶圆转移效率较低的问题，本申请提供了用于晶圆盒的装载开盒机构，包括支撑板，支撑板竖直排列设置有第一装载模组和第二装载模组；控制模组，同时与第一装载模组和第二装载模组连接，并交替控制第一装载模组和第二装载模组传输晶圆盒；控制模组设置于支撑板的第一侧面；且支撑板的第二侧面对应于第一装载模组与第二装载模组之间形成有容纳空间。本申请通过第一装载模组和第二装载模组交替工作，提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂不间断传输晶圆，从而提高了晶圆的转运效率。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及用于晶圆盒的装载开盒机构。
背景技术
晶圆盒是用于在晶圆转运过程暂存晶圆，并维持其密闭状态的存储设备。晶圆盒通常包括侧开口的盒体，可密闭覆盖侧开口的盒盖以及设置于盒体底部的底板，并且盒盖可完全脱离盒体。目前常用的晶圆盒为前开式晶圆传送盒（FOUP）。
通常，在晶圆工艺设备前方设置有用于晶圆盒的装载开盒机构（Loadport），并配合晶圆盒传输机械臂以及工艺设备晶圆传输机械臂，实现晶圆取放，以取走晶圆为例，循环实现以下步骤：晶圆盒传输机械臂将晶圆盒放置于装载开盒机构上→装载开盒机构开盒并检测→工艺设备晶圆传输机械臂转运晶圆→晶圆盒空，装载开盒机构闭盒→晶圆盒传输机械臂取走晶圆盒。这一循环步骤中，工艺设备晶圆传输机械臂在完成晶圆传输并进行下一轮晶圆传输之间有较长的等待时间，导致晶圆转移效率较低。
因此，目前有在晶圆工艺设备前方并排设置多个装载开盒机构，但受限于机械臂工作半径，该方式导致装载开盒机构前后均需要设置对应数量的机械臂，尤其是晶圆工艺设备内需要对应设置多个晶圆传输机械臂，对于晶圆工艺设备的改造成本较高，同时也造成晶圆工艺设备需要增大占地面积，而晶圆工艺设备对于空间的控制非常严格，尤其是横向面积的增大，会导致晶圆制造成本急剧增加。
发明内容
本申请的目的在于解决现有技术中，装载开盒机构工作效率有限导致晶圆转移效率较低的问题。因此，本申请提供了用于晶圆盒的装载开盒机构，通过第一装载模组和第二装载模组交替工作，提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂不间断传输晶圆，从而提高了晶圆的转运效率。
本申请提供了一种用于晶圆盒的装载开盒机构，包括：
支撑板，所述支撑板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述支撑板竖直排列设置有第一装载模组和第二装载模组；
控制模组，设置于所述第一装载模组与所述第二装载模组之间，且所述控制模组同时与所述第一装载模组和所述第二装载模组连接，并交替控制所述第一装载模组和所述第二装载模组传输晶圆盒；
所述控制模组设置于所述支撑板的第一侧面；且所述支撑板的第二侧面对应于所述第一装载模组与所述第二装载模组之间形成有容纳空间。
采用上述技术方案，利用第一装载模组和第二装载模组交替工作，提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂工作效率匹配，从而不间断传输晶圆，提高了晶圆的转运效率；并且第一装载模组和第二装载模组竖直排列，使得装载开盒机构前后两侧的晶圆盒传输机械臂和晶圆传输机械臂均设置为单个并可垂直升降，即可满足传输需求，改造成本低，且利用了空间内竖向面积，无需增大横向面积；而且利用支撑板第二侧面的第一装载模组和第二装载模组之间的空间作为用于容纳空间，便于脱离晶圆盒的盒盖暂存，提高了空间利用率且结构简单，有效控制了装载开盒机构制造成本。
优选的，所述第一装载模组包括：
第一开口，贯通设置于所述支撑板；
第一装载平台，对应于所述第一开口设置，并位于所述支撑板的第一侧面；
第一开门组件，活动设置于所述支撑板的第二侧面且可密闭覆盖所述第一开口；
第一驱动组件，与所述第一开门组件传动连接，并带动所述第一开门组件在所述第一开口与所述容纳空间之间活动；
所述第二装载模组包括：
第二开口，贯通设置于所述支撑板；
第二装载平台，对应于所述第二开口设置，并位于所述支撑板的第一侧面；
第二开门组件，活动设置于所述支撑板的第二侧面且可密闭覆盖所述第二开口；
第二驱动组件，与所述第二开门组件传动连接，并带动所述第二开门组件在所述第二开口与所述容纳空间之间活动。
优选的，所述控制模组交替控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件，并使得所述容纳空间交替容纳所述第一开门组件和所述第二开门组件。
采用上述技术方案，利用容纳空间交替容纳第一开门组件和第二开门组件，实现单个容纳空间配合第一装载模组和第二装载模组工作，提高了容纳空间的利用率，有效控制了装载开盒机构所占空间。
优选的，所述容纳空间内设置有用于检测其内是否有所述第一开门组件或所述第二开门组件的传感器，所述传感器与所述控制模组连接；
所述控制模组在所述容纳空间内无所述第一开门组件时，控制所述第二驱动组件带动所述第二开门组件移动至所述容纳空间，并在位于所述第二装载平台上的所述晶圆盒内无晶圆时，控制所述第二驱动组件带动所述第二开门组件移动至所述第二开口；
所述控制模组在所述容纳空间内无所述第二开门组件时，控制所述第一驱动组件带动所述第一开门组件移动至所述容纳空间，并在位于所述第一装载平台上的所述晶圆盒内无晶圆时，控制所述第一驱动组件带动所述第一开门组件移动至所述第一开口。
优选的，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括前后驱动组件和上下驱动组件；
两个所述前后驱动组件分别与对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件连接，并带动对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件沿所述支撑板的厚度方向移动；
两个所述上下驱动组件分别通过对应的所述前后驱动组件与所述第一开门组件、所述第二开门组件连接，并带动对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件沿所述支撑板的竖直方向且在对应的第一开口、所述第二开口和所述容纳空间之间移动。
采用上述技术方案，利用前后驱动组件分离晶圆盒盒体和盒盖，上下驱动组件使得盒盖脱离覆盖盒体开口，从而便于晶圆传输机械臂取放晶圆，并且前后加上下的移动方式使得盒盖移动所需空间较小，同时取放盒盖过程稳定性较高。
优选的，所述第一装载平台和所述第二装载平台均与所述支撑板滑动连接，且可朝向或远离所述支撑板滑动，并具有靠近所述支撑板的接触状态和远离所述支撑板的等待状态；
在所述接触状态时，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒与对应的所述第一开门组件或第二开门组件接触；
在所述等待状态时，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒与对应的所述第一开门组件或第二开门组件不接触。
采用上述技术方案，利用第一装载平台和第二装载平台朝向支撑板滑动，实现晶圆盒与第一开门组件或第二开门组件接触，从而实现后续对晶圆盒开盒，便于第一开门组件、第二开门组件保持与第一开口、第二开口的密闭连接状态，进而保证支撑板第二侧面的洁净度；同时，通过利用装载开盒机构外侧（晶圆工艺设备外部）空间，避免了对装载开盒机构内侧，也即晶圆工艺设备空间的占用，从而可控制晶圆制造成本。
优选的，所述第一装载平台和所述第二装载平台均包括避让区和装载区，所述避让区贯通对应的所述第一装载平台或所述第二装载平台的边缘和厚度方向，以避让可沿所述支撑板的竖直方向移动的晶圆盒传输机械臂，所述装载区用于承载所述晶圆盒。
采用上述技术方案，实现晶圆盒传输机械臂从底部托举晶圆盒，提高了晶圆盒传输稳定性，且更适宜现有晶圆盒传输系统，通用性高，改造成本较低。
优选的，所述晶圆盒的盒底设置有多个定位槽和锁定槽；
所述第一装载平台和所述第二装载平台上均设置有与所述晶圆盒的多个定位槽一一适配的多个定位稍；
所述第一装载平台和所述第二装载平台的下方均设置有与所述晶圆盒的锁定槽适配的锁定件，且随所述第一装载平台或所述第二装载平台朝向所述支撑板滑动，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的锁定槽同步朝向所述锁定件移动并使得所述晶圆盒与所述第一装载平台或所述第二装载平台锁定；随所述第一装载平台或所述第二装载平台远离所述支撑板滑动，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的锁定槽同步远离所述锁定件移动并使得所述晶圆盒与所述第一装载平台或所述第二装载平台解除锁定。
优选的，所述第一开口和所述第二开口的周向上设置有密封件，所述密封件与所述晶圆盒的盒体开口适配，并在所述接触状态时，所述密封件与位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的盒体开口边缘抵接。
优选的，所述第一开口和所述第二开口的侧边均对称设置有侧边锁定组件，所述侧边锁定组件包括侧向锁定件和旋转驱动件，在所述接触状态时，所述侧向锁定件在所述旋转驱动件的带动下旋转并抵靠所述晶圆盒的侧壁。
优选的，所述第一开门组件和所述第二开门组件均包括开合板和包裹所述开合板边缘的密封框，所述开合板用于开盒并与所述晶圆盒的盒盖连接，所述密封框用于与对应的所述第一开口或所述第二开口的周向边缘密闭抵接。
优选的，所述支撑板对应所述第一开口和所述第二开口均设置有换气装置，所述换气装置包括进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均设置于所述支撑板的所述第一开口或所述第二开口的边缘，并与对应的所述第一开口或所述第二开口连通。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
本申请利用第一装载模组和第二装载模组交替工作，提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂工作效率匹配，从而不间断传输晶圆，提高了晶圆的转运效率；并且第一装载模组和第二装载模组竖直排列，使得装载开盒机构前后两侧的晶圆盒传输机械臂和晶圆传输机械臂均设置为单个并可垂直升降，即可满足传输需求，改造成本低，且利用了空间内竖向面积，无需增大横向面积；而且利用支撑板第二侧面的第一装载模组和第二装载模组之间的空间作为用于容纳空间，便于脱离晶圆盒的盒盖暂存，提高了空间利用率且结构简单，有效控制了装载开盒机构制造成本。
本申请其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本申请说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
图1为本申请装载开盒机构的结构示意图；
图2为本申请装载开盒机构的另一角度结构示意图；
图3为本申请装载开盒机构中的第一装载模组的结构示意图；
图4为本申请第一装载模组中的第一装载平台的结构示意图；
图5为本申请第一装载模组中的第一装载平台的另一角度结构示意图；
图6为本申请第一装载模组中的侧边锁定组件的结构示意图；
图7为本申请第一装载模组中的第一驱动组件的结构示意图；
图8为本申请第一装载模组中的换气装置的结构示意图；
图9为本申请第一装载模组中的换气装置的进气口的结构示意图；
图10为本申请第一装载模组中的换气装置的出气口的结构示意图；
图11为本申请第一装载模组中的换气装置的出气件的结构示意图。
附图标记说明：
1、晶圆盒；
100、支撑板；101、第一侧面；102、第二侧面；
200、第一装载模组；210、第一开口；211、密封件；220、第一装载平台；221、滑动驱动件；222、支架；223、避让区；224、装载区；225、定位稍；226、锁定件；230、第一开门组件；231、开合板；2311、开锁件；2312、吸盘；240、第一驱动组件；241、前后驱动组件；2411、第一气缸；2412、第一支架；242、上下驱动组件；2421、第二气缸；2422、第二支架；250、侧边锁定组件；251、侧向锁定件；252、旋转驱动件；260、密封框；261、进气口；262、出气口；2621、出气件；2622、出气管；
300、第二装载模组；330、第二开门组件；340、第二驱动组件；
400、控制模组；
500、容纳空间；501、传感器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施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示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本申请的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本申请也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本申请的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请创造的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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申请中的具体含义。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。
请参见图1-图2，图1为本申请装载开盒机构的结构示意图；图2为本申请装载开盒机构的另一角度结构示意图。
本申请实施例提供了一种用于晶圆盒的装载开盒机构，包括支撑板100、第一装载模组200、第二装载模组300以及控制模组400，通过第一装载模组200和第二装载模组300交替工作，提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂不间断传输晶圆，从而提高了晶圆的转运效率。
支撑板100具有相对设置的第一侧面101和第二侧面102，支撑板100竖直排列设置有第一装载模组200和第二装载模组300。第一装载模组200和第二装载模组300竖直排列，使得机械臂（晶圆盒传输机械臂和晶圆传输机械臂）的工作半径不变，仅需增加垂直升降功能即可，即装载开盒机构前后两侧的晶圆盒传输机械臂和晶圆传输机械臂均设置为单个并可垂直升降，即可满足传输需求，改造成本低，且利用了空间内竖向面积，无需增大横向面积。
控制模组400设置于第一装载模组200与第二装载模组300之间，且控制模组400同时与第一装载模组200和第二装载模组300连接，并交替控制第一装载模组200和第二装载模组300传输晶圆盒1，从而提高了装载开盒机构的工作效率，实现工艺设备内晶圆传输机械臂工作效率匹配，进行晶圆传输机械臂可不间断传输晶圆，提高了晶圆的转运效率。
控制模组400设置于支撑板100的第一侧面101。支撑板100的第二侧面102对应于第一装载模组200与第二装载模组300之间形成有容纳空间500，即利用支撑板100第二侧面102的第一装载模组200和第二装载模组300之间的空间作为用于容纳空间500，便于脱离晶圆盒1的盒盖暂存，提高了空间利用率且结构简单，有效控制了装载开盒机构制造成本。
需要说明的是，支撑板100的第一侧面101面对晶圆工艺设备的外侧，支撑板100的第二侧面102面对晶圆工艺设备的内部。为实现晶圆盒1装载，第一装载模组200和第二装载模组300设置于支撑板100的第一侧面101。同时，控制模组400设置在支撑板100的第一侧面101，可有效控制支撑板100第二侧面102，也即晶圆工艺设备内的部件数量，避免因部件老化、磨损、装配等造成的尘埃产生在晶圆工艺设备内部，确保晶圆工艺设备内的洁净度。
请参考图3，图3为本申请装载开盒机构中的第一装载模组200的结构示意图。
在一个实施方式中，第一装载模组200包括第一开口210、第一装载平台220、第一开门组件230以及第一驱动组件240。
第一开口210贯通设置于支撑板100。
第一装载平台220对应于第一开口210设置，并位于支撑板100的第一侧面101，以承载晶圆盒1。
第一开门组件230活动设置于支撑板100的第二侧面102且可密闭覆盖第一开口210。
第一驱动组件240与第一开门组件230传动连接，并带动第一开门组件230在第一开口210与容纳空间500之间活动，从而可将与第一开门组件230固定连接的盒盖从第一开口210处转移至容纳空间500，避免盒盖覆盖晶圆盒1盒体的开口，进而方便晶圆传输机械臂进出晶圆盒1以转运晶圆。
在一个实施方式中，第一开门组件230包括开合板231，开合板231用于开盒并与晶圆盒1的盒盖连接。
在一个实施方式中，开合板231活动设置于支撑板100的第二侧面102，并与第一驱动组件240传动连接，以在第一驱动组件240的带动下与晶圆盒1的盒盖接触并实现开盒以及连接。
在一个实施方式中，为实现对晶圆盒1的盒盖开闭，开合板231包括设置于其内的开锁装置。开锁装置包括设置于开合板231朝向支撑板100一侧的开锁件2311，开锁件2311用于开闭晶圆盒1的盒盖，即实现将盒盖和盒体解锁或锁定。更为优选地，在解锁时，开锁装置将盒盖与第一开门组件230固定连接，从而实现盒盖与盒体的完全脱离。
在一个实施方式中，开锁装置可采用现有技术，例如，公开日为2023-01-17，公开号为CN115621178A，发明名称为一种晶圆盒传送装载设备及传送装载方法，所公开的开关盒机构。但不限于此，开锁装置只要可实现将盒盖和盒体解锁或锁定即可，优选地，在解锁时，将盒盖与第一开门组件230固定连接即可。
在一个实施方式中，开合板231还包括设置于其内的取放装置。取放装置用于实现开合板231取放晶圆盒1的盒盖，即开合板231通过取放装置既可实现与开合板231固定连接，也可实现与开合板231分离。取放装置可以但不限于包括吸盘2312。
在一个实施方式中，第一开门组件230还包括包裹开合板231边缘的密封框260，密封框260用于与对应的第一开口210的周向边缘密闭抵接，从而实现第一开门组件230可密闭覆盖第一开口210。
在一个实施方式中，密封框260传动连接的驱动件，密封框260在驱动件的带动下与第一开口210的周向边缘抵接。利用驱动件带动密封框260与第一开口210的周向边缘抵接，可实现从支撑板100的第二侧面102环境中隔离出一个开盒环境，优选地，此时开合板231不与晶圆盒1的盒盖接触。
在一个实施方式中，支撑板100对应第一开口210设置有换气装置，换气装置可通过惰性气体，例如氮气进行换气。
换气装置包括进气口261和出气口262，进气口261和出气口262与第一开口210连通实现换气，从而可提高工艺环境清洁度，进而提高晶圆生产质量。
可以理解的是，进气口261和出气口262分别连接有气管以与气源连接并将废气排出。
换气装置可在多个时期进行换气。例如，当开合板231不与晶圆盒1的盒盖接触，即在晶圆盒1开盒前，可通过换气装置对开合板231和盒盖之间进行换气，提高开合板231朝向支撑板100的侧面、盒盖朝向支撑板100的侧面以及两者之间的环境清洁度，避免盒盖以及开合板231进入容纳空间500时，造成支撑板100的第二侧面102环境污染，确保晶圆工艺设备内部清洁度。
又例如，在晶圆盒1开盒后，进气口261和出气口262与晶圆盒1内部连通，实现对晶圆盒1内部换气，避免晶圆盒1内部的气体在开盒后进入位于支撑板100的第二侧面102的晶圆工艺设备内，造成晶圆工艺设备内部气体污染。
又例如，在移动晶圆盒1的盒盖过程中持续换气，从而将部件移动可能造成的细微颗粒污染通过气流排出，避免污染工艺环境。
可以理解的是，气体污染除气体本身外，包括但不限于处于气体中的细微颗粒，通过换气实现将处于气体中的细微颗粒排出晶圆盒1和/或晶圆工艺设备。
请参考图8-11所示，图8为本申请第一装载模组200中的换气装置的结构示意图，其中，A框所示位置为进气口261所处位置，B框所示位置为出气口262所处位置；图9为本申请第一装载模组200中的换气装置的进气口261的结构示意图；图10为本申请第一装载模组200中的换气装置的出气口262的结构示意图；图11为本申请第一装载模组200中的换气装置的出气件的结构示意图。
在一个实施方式中，进气口261位于第一开口210的顶端，即图8中A框所示位置；出气口262位于第一开口210的底端，即图8中B框所示位置，从而形成顺畅的换气路径。
在一个实施方式中，进气口261和出气口262均设置于支撑板100的第一开口210的边缘，即进气口261和出气口262设置于支撑板100的内部，并通过第一开口210的边缘与第一开口210连通，可提高装置结构紧凑度，且便于在不同时期实现换气。
请再次参考图5，并结合图11。
在一个实施方式中，支撑板100的一侧设置有与出气口262连通的出气管2622，优选地，出气管2622设置于支撑板100的第一侧面101。出气口262通过设置于支撑板100内的出气板2621与出气管2622连通，实现出气。
可以理解的是，进气口261可以采用与出气口262相同的结构，也可以采用不同的结构，只要可实现进气即可。
在一个实施方式中，第二装载模组300的结构与第一装载模组200的结构基本完全相同，除了为适配位于第一装载模组200和第二装载模组300之间的容纳空间500，两者的驱动组件（第一驱动组件240和第二驱动组件340）驱动开门组件（第一开门组件230和第二开门组件330）的移动方向相对。
第二装载模组300包括第二开口、第二装载平台、第二开门组件330以及第二驱动组件340。
第二开口贯通设置于支撑板100，且可以理解的是第二开口与第一开口210在支撑板100上竖直排列。
第二装载平台对应于第二开口设置，并位于支撑板100的第一侧面101，以承载晶圆盒1。
第二开门组件330活动设置于支撑板100的第二侧面102且可密闭覆盖第二开口。
第二驱动组件340与第二开门组件330传动连接，并带动第二开门组件330在第二开口与容纳空间500之间活动。
在其他可替代的实施方式中，第二装载模组300采用与第一装载模组200不相同的结构，仅需要其可实现对晶圆盒1的装载、开合以及将盒盖移动至容纳空间500的操作即可。
在一个实施方式中，控制模组400交替控制第一驱动组件240和第二驱动组件340，并使得容纳空间500交替容纳第一开门组件230和第二开门组件330，从而实现单个容纳空间500配合第一装载模组200和第二装载模组300工作，提高了容纳空间500的利用率，有效控制了装载开盒机构所占空间。同时，交替移开晶圆盒1盒盖，可避免晶圆盒1内的晶圆过早暴露在晶圆盒1外的环境中，从而提高晶圆安全性。
在一个实施方式中，容纳空间500内设置有用于检测其内是否有第一开门组件230或第二开门组件330的传感器501，传感器501与控制模组400连接。传感器501可以是红外传感器501、光纤传感器501等，仅需可实现判断容纳空间500内是否有部件即可，通常而言，该部件为第一开门组件230、第二开门组件330以及其可能连接的其他部件，例如盒盖。
控制模组400在容纳空间500内无第一开门组件230时，控制第二驱动组件340带动第二开门组件330移动至容纳空间500，实现第一开门组件230和第二开门组件330的交替，并在位于第二装载平台上的晶圆盒1内无晶圆时，控制第二驱动组件340带动第二开门组件330移动至第二开口，以将容纳空间500空出，等待后续另一盒盖的放入。
控制模组400在容纳空间500内无第二开门组件330时，控制第一驱动组件240带动第一开门组件230移动至容纳空间500，实现第一开门组件230和第二开门组件330的交替，并在位于第一装载平台220上的晶圆盒1内无晶圆时，控制第一驱动组件240带动第一开门组件230移动至第一开口210，以将容纳空间500空出，等待后续另一盒盖的放入。
以下以第一装载模块为例，说明第一装载模块的结构，第二装载模块的结构与第一装载模块类似。
请参考图4-6，图4为本申请第一装载模组200中的第一装载平台220的结构示意图；图5为本申请第一装载模组200中的第一装载平台220的另一角度结构示意图；图6为本申请第一装载模组200中的侧边锁定组件250的结构示意图。
在一个实施方式中，第一装载平台220与支撑板100滑动连接，且可朝向或远离支撑板100滑动，并具有靠近支撑板100的接触状态和远离支撑板100的等待状态。
在接触状态时，位于第一装载平台220上的晶圆盒1与第一开门组件230接触；在等待状态时，位于第一装载平台220上的晶圆盒1与第一开门组件230不接触。
可以理解的是，第二装载平台可同样与支撑板100滑动连接，且具有接触状态和等待状态。
利用上述方式，通过第一装载平台220或第二装载平台带动晶圆盒1朝向支撑板100滑动，从而与活动设置于支撑板100上的第一开门组件230或第二开门组件330接触，便于实现后续对晶圆盒1开盒。并且，通过第一装载平台220、第二装载平台的移动，而非第一开门组件230、第二开门组件330的移动，有利于第一开门组件230、第二开门组件330保持与第一开口210、第二开口的密闭连接状态，进而保证支撑板100第二侧面102的洁净度。同时，通过利用装载开盒机构外侧（晶圆工艺设备外部）空间提供滑动空间，避免了对装载开盒机构内侧，也即晶圆工艺设备空间的占用，从而可控制晶圆制造成本。
在一个实施方式中，第一装载平台220的下方设置有滑动驱动件221和支架222，滑动驱动件221和支架222均与支撑板100的第一侧面101固定连接，滑动驱动件221与第一装载平台220连接，且带动第一装载平台220在支架222上滑动。优选地，支架222和第一装载平台220之间设置有相适配的滑轨和滑块。滑动驱动件221可以为气缸或直线模组等。
在一个实施方式中，第一装载平台220均包括避让区223和装载区224。装载区224用于承载晶圆盒1。避让区223贯通第一装载平台220的边缘和厚度方向，以避让可沿支撑板100的竖直方向移动的晶圆盒传输机械臂，实现晶圆盒传输机械臂从底部托举晶圆盒1，提高了晶圆盒1传输稳定性，且更适宜现有晶圆盒1传输系统，通用性高，改造成本较低。
可以理解的是，第二装载平台可包括相同的避让区223和装载区224。
图4示出了避让区223和装载区224的一个具体结构，即第一装载平台220呈缺失一个角的矩形框板状，且其缺失部分连通框内空间，并与框内空间共同形成避让区223，装载区224即矩形框板表面。该结构也可便于设置三个定位稍225，实现对晶圆盒1的稳定定位。
在一个实施方式中，晶圆盒1的盒底设置有多个定位槽和锁定槽。
第一装载平台220上均设置有与晶圆盒1的多个定位槽一一适配的多个定位稍225，从而实现晶圆盒1在第一装载平台220上的定位，避免其水平位置错误。多个定位槽和多个定位稍225均可以为2个、3个、4个或者更多，优选地，定位槽和定位稍225均设置有3个。
第一装载平台220的下方设置有与晶圆盒1的锁定槽适配的锁定件226，锁定件226可与支撑板100的第一侧面101固定。
随第一装载平台220朝向支撑板100滑动，位于第一装载平台220上的晶圆盒1的锁定槽同步朝向锁定件226移动并使得晶圆盒1与第一装载平台220锁定；随第一装载平台220远离支撑板100滑动，位于第一装载平台220上的晶圆盒1的锁定槽同步远离锁定件226移动并使得晶圆盒1与第一装载平台220解除锁定。
利用上述方式，使得位于第一装载平台220上的晶圆盒1在其上下方向上锁定，避免误碰等造成晶圆盒1位移，并且也可防止第一装载平台220错误滑动造成晶圆盒1脱离与位于支撑板100上的第一开门组件230脱离。
锁定件226可采用现有技术，例如，公开日为2023-01-17，公开号为CN115621178A，发明名称为一种晶圆盒传送装载设备及传送装载方法，所公开的L型锁扣。但不限于此，锁定件226只要可实现与晶圆盒1的锁定槽配合，实现将晶圆盒1与第一装载平台220锁定即可。
在一个实施方式中，锁定件226与支撑板100的第一侧面101固定连接。
可以理解的是，第二装载平台可包括相同的多个定位稍225和锁定件226。
在一个实施方式中，第一开口210周向上设置有密封件211，密封件211与晶圆盒1的盒体开口适配，并在接触状态时，密封件211与位于第一装载平台220上的晶圆盒1的盒体开口边缘抵接，从而提高两者间的密封效果。
可以理解的是，第二装载平台的第二开口周向上可同样设置密封件211，并在接触状态时，与位于第二装载平台上的晶圆盒1的盒体开口边缘抵接。
在一个实施方式中，密封件211为橡胶圈。
在一个实施方式中，第一开口210的侧边对称设置有侧边锁定组件250，侧边锁定组件250包括侧向锁定件251和旋转驱动件252，在接触状态时，侧向锁定件251在旋转驱动件252的带动下旋转并抵靠晶圆盒1的侧壁，从而实现对晶圆盒1左右方向上的锁定。旋转驱动件252可以为电机或气缸。
在一个实施方式中，侧边锁定组件250位于第一开口210远离第一装载平台220的一端侧边，从而提高对晶圆盒1的锁定效果。
可以理解的是，第二装载平台可包括相同的侧边锁定组件250。
请参考图7，图7为本申请第一装载模组200中的第一驱动组件240的结构示意图。
在一个实施方式中，第一驱动组件240和第二驱动组件340均包括前后驱动组件241和上下驱动组件242。
以第一驱动组件240为例进行说明，第一驱动组件240的前后驱动组件241与第一开门组件230连接，并带动第一开门组件230沿支撑板100的厚度方向移动，从而分离晶圆盒1盒体和盒盖；第一驱动组件240的上下驱动组件242通过对应的前后驱动组件241与第一开门组件230连接，并带动第一开门组件230沿支撑板100的竖直方向且在对应的第一开口210和容纳空间500之间移动，使得盒盖脱离覆盖盒体开口，从而便于晶圆传输机械臂取放晶圆，并且前后加上下的移动方式使得盒盖移动所需空间较小，同时取放盒盖过程稳定性较高。
图7示出了前后驱动组件241和上下驱动组件242的一个具体结构，前后驱动组件241包括第一气缸2411和第一支架2412，第一气缸2411设置在第一支架2412上，且带动第一开门组件230在第一支架2412上前后滑动；上下驱动组件242包括第二气缸2421和第二支架2422，第一开门组件230通过第一支架2412与第二支架2422连接，且第二气缸2421带动第二支架2422上下移动。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，包括：
支撑板，所述支撑板具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述支撑板竖直排列设置有第一装载模组和第二装载模组；
控制模组，设置于所述第一装载模组与所述第二装载模组之间，且所述控制模组同时与所述第一装载模组和所述第二装载模组连接，并交替控制所述第一装载模组和所述第二装载模组传输晶圆盒；
所述控制模组设置于所述支撑板的第一侧面；且所述支撑板的第二侧面对应于所述第一装载模组与所述第二装载模组之间形成有容纳空间；
所述第一装载模组包括：
第一开口，贯通设置于所述支撑板；
第一装载平台，对应于所述第一开口设置，并位于所述支撑板的第一侧面；
第一开门组件，活动设置于所述支撑板的第二侧面且可密闭覆盖所述第一开口；
第一驱动组件，与所述第一开门组件传动连接，并带动所述第一开门组件在所述第一开口与所述容纳空间之间活动；
所述第二装载模组包括：
第二开口，贯通设置于所述支撑板；
第二装载平台，对应于所述第二开口设置，并位于所述支撑板的第一侧面；
第二开门组件，活动设置于所述支撑板的第二侧面且可密闭覆盖所述第二开口；
第二驱动组件，与所述第二开门组件传动连接，并带动所述第二开门组件在所述第二开口与所述容纳空间之间活动；
所述控制模组交替控制所述第一驱动组件和所述第二驱动组件，并使得所述容纳空间交替容纳所述第一开门组件和所述第二开门组件。
2.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，
所述容纳空间内设置有用于检测其内是否有所述第一开门组件或所述第二开门组件的传感器，所述传感器与所述控制模组连接；
所述控制模组在所述容纳空间内无所述第一开门组件时，控制所述第二驱动组件带动所述第二开门组件移动至所述容纳空间，并在位于所述第二装载平台上的所述晶圆盒内无晶圆时，控制所述第二驱动组件带动所述第二开门组件移动至所述第二开口；
所述控制模组在所述容纳空间内无所述第二开门组件时，控制所述第一驱动组件带动所述第一开门组件移动至所述容纳空间，并在位于所述第一装载平台上的所述晶圆盒内无晶圆时，控制所述第一驱动组件带动所述第一开门组件移动至所述第一开口。
3.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件均包括前后驱动组件和上下驱动组件；
两个所述前后驱动组件分别与对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件连接，并带动对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件沿所述支撑板的厚度方向移动；
两个所述上下驱动组件分别通过对应的所述前后驱动组件与所述第一开门组件、所述第二开门组件连接，并带动对应的所述第一开门组件、所述第二开门组件沿所述支撑板的竖直方向且在对应的第一开口、所述第二开口和所述容纳空间之间移动。
4.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一装载平台和所述第二装载平台均与所述支撑板滑动连接，且可朝向或远离所述支撑板滑动，并具有靠近所述支撑板的接触状态和远离所述支撑板的等待状态；
在所述接触状态时，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒与对应的所述第一开门组件或第二开门组件接触；
在所述等待状态时，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒与对应的所述第一开门组件或第二开门组件不接触。
5.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一装载平台和所述第二装载平台均包括避让区和装载区，所述避让区贯通对应的所述第一装载平台或所述第二装载平台的边缘和厚度方向，以避让可沿所述支撑板的竖直方向移动的晶圆盒传输机械臂，所述装载区用于承载所述晶圆盒。
6.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述晶圆盒的盒底设置有多个定位槽和锁定槽；
所述第一装载平台和所述第二装载平台上均设置有与所述晶圆盒的多个定位槽一一适配的多个定位稍；
所述第一装载平台和所述第二装载平台的下方均设置有与所述晶圆盒的锁定槽适配的锁定件，且随所述第一装载平台或所述第二装载平台朝向所述支撑板滑动，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的锁定槽同步朝向所述锁定件移动并使得所述晶圆盒与所述第一装载平台或所述第二装载平台锁定；随所述第一装载平台或所述第二装载平台远离所述支撑板滑动，位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的锁定槽同步远离所述锁定件移动并使得所述晶圆盒与所述第一装载平台或所述第二装载平台解除锁定。
7.根据权利要求4所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口的周向上设置有密封件，所述密封件与所述晶圆盒的盒体开口适配，并在所述接触状态时，所述密封件与位于所述第一装载平台或所述第二装载平台上的所述晶圆盒的盒体开口边缘抵接。
8.根据权利要求4所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口的侧边均对称设置有侧边锁定组件，所述侧边锁定组件包括侧向锁定件和旋转驱动件，在所述接触状态时，所述侧向锁定件在所述旋转驱动件的带动下旋转并抵靠所述晶圆盒的侧壁。
9.根据权利要求1所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述第一开门组件和所述第二开门组件均包括开合板和包裹所述开合板边缘的密封框，所述开合板用于开盒并与所述晶圆盒的盒盖连接，所述密封框用于与对应的所述第一开口或所述第二开口的周向边缘密闭抵接。
10.根据权利要求9所述的用于晶圆盒的装载开盒机构，其特征在于，所述支撑板对应所述第一开口和所述第二开口均设置有换气装置，所述换气装置包括进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均设置于所述支撑板的所述第一开口或所述第二开口的边缘，并与对应的所述第一开口或所述第二开口连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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