CN206363994U - 晶圆装载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆装载装置，包括装载腔体、晶圆盒、支撑装置、安全锁及位置传感器；其中，所述晶圆盒设置于所述装载腔体内；所述支撑装置包括支撑轴和驱动设置，所述支撑轴支撑所述晶圆盒，所述驱动设备使所述晶圆盒沿所述支撑轴的轴向移动；所述安全锁能够锁定所述支撑轴使所述晶圆盒停止移动；所述位置传感器检测所述晶圆盒的位置并将检测到的所述晶圆盒的位置发送给所述驱动设备和所述安全锁。在本实用新型提供的晶圆装载装置中，通过驱动设备使晶圆盒沿支撑轴的轴向移动，通过位置传感器来检测所述晶圆盒的位置，并通过安全锁来锁定支撑轴使晶圆盒停止移动，防止晶圆盒与装载腔体底部发生碰撞，防止晶圆盒内晶圆受到损坏。

Description

晶圆装载装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆装载装置。

背景技术

随着半导体制造技术的日益发展，半导体工艺的准确度就显得格外重要。因为一旦在工艺中发生细微的错误，即可能造成工艺的失败，导致晶圆的毁损或报废，因而耗费大量成本。

在半导体制造技术中，半导体工艺的设备通过由多个相邻的工艺反应室所组成，并藉由晶圆装载装置(load lock)，使晶圆在不同工艺反应室间传输。晶圆装载装置包括装载腔体和晶圆盒，晶圆在工艺反应室之间的传输都是利用机械手臂，将晶圆从位于装载腔体内的晶圆盒中取出，传送至工艺反应室内进行工艺反应，并于工艺结束后将晶圆取回，再送回至晶圆盒中，以进行下一系列的工艺步骤。机械手将晶圆从晶圆盒中取出的过程中，所述晶圆盒通过支撑装置移动到预定的位置。

在这个过程中，可能发生支撑装置晃动导致晶圆盒碰撞到装载腔体的底部造成晶圆盒内的晶圆出现损伤等问题。此外，装载腔体由于误操作开启装载腔体的密封门也会带来潜在风险。因此，如何防止晶圆装载装置内的晶圆出现损伤是本领域技术人员需要解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆装载装置，以解决现有技术中的晶圆装载装置内的晶圆出现损伤的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种晶圆装载装置，包括装载腔体、晶圆盒、支撑装置、安全锁及位置传感器；其中，所述晶圆盒设置于所述装载腔体内；所述支撑装置包括支撑轴和驱动设置，所述支撑轴支撑所述晶圆盒，所述驱动设备使所述晶圆盒沿所述支撑轴的轴向移动；所述安全锁能够锁定所述支撑轴使所述晶圆盒停止移动；所述位置传感器检测所述晶圆盒的位置并将检测到的所述晶圆盒的位置发送给所述驱动设备和所述安全锁。

可选的，在所述晶圆装载装置中，当所述位置传感器检测到所述晶圆盒到达第一位置时，所述位置传感器将所述晶圆盒的第一位置发送给所述驱动设备，所述驱动设备停止工作，所述第一位置为所述晶圆盒与所述装载腔体的内壁距离在0～5cm的位置。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述位置传感器将所述晶圆盒的第一位置发送给所述安全锁，所述安全锁锁定所述支撑轴。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述安全锁包括弹簧，所述弹簧面向所述支撑轴的一端设置有阻尼块。

可选的，在所述晶圆装载装置中，还包括电磁线圈，所述弹簧的伸缩通过所述电磁线圈控制。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述弹簧的数量为多个，多个所述弹簧以所述支撑轴均匀分布。

可选的，在所述晶圆装载装置中，还包括一不间断电源，所述不间断电源为所述安全锁和所述位置传感器提供电源。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述驱动设备包括马达。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述装载腔体为真空的装载腔体。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述装载腔体内设置有气压传感器，所述气压传感器连接到所述装载腔体的密封门。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述密封门包括第一气动装置和第二气动装置，所述第一气动装置通过第一气管开启所述密封门，所述第二气动装置通过第二气管关闭所述密封门。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述第一气管与所述第二气管之间通过第一阀门相连通，在所述第二气管上设置有第二阀门。

可选的，在所述晶圆装载装置中，还包括一报警装置，所述报警装置连接所述安全锁。

可选的，在所述晶圆装载装置中，当所述安全锁锁定所述支撑轴时，所述安全锁发送信号给所述报警装置，所述报警装置发出警报。

可选的，在所述晶圆装载装置中，所述报警器包括声讯报警器和/或显示报警器。

在本实用新型提供的晶圆装载装置中，存放晶圆的晶圆盒设置在支撑轴上，通过驱动设备使晶圆盒沿支撑轴的轴向移动，通过位置传感器来检测所述晶圆盒的位置，并通过安全锁来锁定支撑轴使晶圆盒停止移动，防止晶圆盒与装载腔体底部发生碰撞，防止晶圆盒内晶圆受到损坏。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的晶圆装载装置的剖视图；

图2是本实用新型的实施例的晶圆装载装置的安全锁及支撑轴的俯视图；

图3是本实用新型的实施例的晶圆装载装置的密封门的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

如图1所示，本实用新型提供一种晶圆装载装置，包括装载腔体10、晶圆盒20、支撑装置30、安全锁40及位置传感器50；其中，所述晶圆盒20设置于装载腔体10内；所述支撑装置30包括支撑轴31和驱动设备32，所述支撑轴31支撑所述晶圆盒20，所述驱动设备32使所述晶圆盒20沿所述支撑轴31的轴向移动；所述安全锁40能够锁定所述支撑轴31使所述晶圆盒20停止移动；所述位置传感器50检测所述晶圆盒20的位置并将检测到的所述晶圆盒20的位置发送给所述驱动设备32和所述安全锁40。

本实用新型的目的在于提供一种起保护作用的装置，防止晶圆盒在移动时造成晶圆损伤，其中支撑晶圆盒的支撑轴可部分设置在装载腔体内，位置传感器设置在能探测到支撑轴位置的位置。

在本实施中，当所述位置传感器50检测到所述晶圆盒20到达第一位置时，所述位置传感器50将所述晶圆盒20的第一位置发送给所述驱动设备32，所述驱动设备32停止工作，从而使晶圆盒20停止移动，所述第一位置为所述晶圆盒20与所述装载腔体10的内壁距离在0～5cm的位置，即晶圆盒20沿支撑轴31的轴向移动到靠近装载腔体10的内壁时所处的位置，例如，晶圆盒20距离装载腔体10的内壁为1cm、2cm、3cm、4cm、5cm以及0～5cm中任一位置时。

此外，所述位置传感器50将所述晶圆盒20的第一位置发送给所述安全锁40，所述安全锁40锁定所述支撑轴31，从而使晶圆盒20停止移动，防止在异常情况下，晶圆盒20继续移动碰撞到装载腔体10的内壁，防止由于碰撞使晶圆盒20内放置的晶圆损伤。

如图2所示，在本实施例中，所述安全锁40包括弹簧41，所述弹簧41面向所述支撑轴31的一端设置有阻尼块42，当阻尼块42与支撑轴31接触时，从而使支撑轴31上的晶圆盒20无法继续移动。

可选的，所述安全锁40还包括电磁线圈，所述弹簧41的伸缩通过所述电磁线圈控制，在电磁线圈产生作用力使弹簧41伸缩。

继续参考图2所示，所述弹簧41的数量为多个，多个所述弹簧41以所述支撑轴31均匀分布，例如，采用3个弹簧及与弹簧连接的阻尼块环绕支撑轴，由于弹簧通过电磁线圈控制，在电磁线圈通电的情况下压缩或推动弹簧，从而使3个阻尼块以支撑轴为中心均匀分布从不同的方位抵住支撑轴，较佳的防止支撑轴移动，其中阻尼块可选用橡胶、高分子聚合物或金属等，多个阻尼块可均匀的分布在支撑轴四周。通过在不同的情况时，通过安全锁来保护晶圆盒中的晶圆，防止其晶圆由于意外碰撞受到损伤。在此，当位置传感器探测到支撑轴到达极限位置时，位置传感器发送信息给安全锁，从使安全锁开启，锁定所述支撑轴使晶圆盒不再移动；此外，当晶圆盒开始作校正时，支撑轴开始移动，支撑轴移动时间超过设定的时间时，安全锁开启，在位置传感器工作异常时从另一方面防止晶圆盒发生碰撞。

可选的，所述晶圆装载装置还包括一不间断电源(UPS)，所述不间断电源为所述安全锁40和所述位置传感器50提供电源，所安全锁40和所述位置传感器50可连接不间断电源进行工作，从而使安全锁在市电断电等情况下依然正常工作。

在本实施例中，所述驱动设备32包括马达(motor)，通过马达来驱动支撑轴移动，例如，可采用马达通过皮带或齿轮来驱动支撑轴，支撑轴可以采用伸缩结构或者导轨等方式使支撑轴上的晶圆盒沿轴向移动，当然，本领域技术人员可以采用电磁驱动或气压驱动等其它动力装置的驱动方式。

可选的，所述装载腔体10为真空的装载腔体，即装载腔体内可实现负压的环境，也是就装载腔体内的真空度小于一个标准大气压101325pa，例如，装载腔体内的真空度为0、-20KPa、-50KPa、-75KPa或-100KPa等不同的环境，在真空的环境下，满足不同的工艺要求。在真空的装载腔体中，装载腔体10内设置有气压传感器，所述气压传感器连接到所述装载腔体10的密封门，当气压传感器检测到装载腔体内外的存在气压差时，气压传感器连接的密封门无法开启，即气压传感器发送信号给密封门使其无法开启，防止装载腔体内的晶圆由于气压的剧烈变化导致晶圆破裂。

如图3所示，在本实施例中，所述密封门60包括第一气动装置和第二气动装置，所述第一气动装置通过第一气管61开启所述密封门60，所述第二气动装置通过第二气管62关闭所述密封门60，使密封门60通过气动的方式经不同的气管来进行开启和关闭。可选的，所述第一气管61与所述第二气管62之间通过设置第一阀门63相连通，在所述第二气管62上设置第二阀门64，当设置第一阀门63处于开启状态并且第二阀门64处于关闭状态时，即第一气管61与第二气管62连通，即使进行误操作控制第一气动装置进行开启，由于第一气管与第二气管连通，使密封门无法被开启，从而防止误操作带来的意外。

可选的，所述晶圆装载装置还包括一报警装置，所述报警装置连接所述安全锁40。当所述安全锁40锁定所述支撑轴31时，所述安全锁40发送信号给所述报警装置，所述报警装置发出警报，当安全锁30进行锁定后即报警通知技术人员及时处理。可选的，所述报警器包括声讯报警器和/或显示报警器，通过不同的方式来发出检测到破片的消息并发出通知，例如，声讯报警器可为蜂鸣器或喇叭，显示报警器可为警报灯或显示屏。

在本实用新型提供的晶圆装载装置中，存放晶圆的晶圆盒设置在支撑轴上，通过驱动设备使晶圆盒沿支撑轴的轴向移动，通过位置传感器来检测所述晶圆盒的位置，并通过安全锁来锁定支撑轴使晶圆盒停止移动，防止晶圆盒与装载腔体底部发生碰撞，防止晶圆盒内晶圆受到损坏。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (15)

1.一种晶圆装载装置，其特征在于，所述晶圆装载装置包括装载腔体、晶圆盒、支撑装置、安全锁及位置传感器；其中，

所述晶圆盒设置于所述装载腔体内；

所述支撑装置包括支撑轴和驱动设备，所述支撑轴支撑所述晶圆盒，所述驱动设备使所述晶圆盒沿所述支撑轴的轴向移动；

所述安全锁能够锁定所述支撑轴使所述晶圆盒停止移动；

所述位置传感器检测所述晶圆盒的位置并将检测到的所述晶圆盒的位置发送给所述驱动设备和所述安全锁。

2.根据权利要求1所述的晶圆装载装置，其特征在于，当所述位置传感器检测到所述晶圆盒到达第一位置时，所述位置传感器将所述晶圆盒的第一位置发送给所述驱动设备，所述驱动设备停止工作，所述第一位置为所述晶圆盒与所述装载腔体的内壁距离在0～5cm的位置。

3.根据权利要求2所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述位置传感器将所述晶圆盒的第一位置发送给所述安全锁，所述安全锁锁定所述支撑轴。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述安全锁包括弹簧，所述弹簧面向所述支撑轴的一端设置有阻尼块。

5.根据权利要求4所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述安全锁还包括电磁线圈，所述弹簧的伸缩通过所述电磁线圈控制。

6.根据权利要求4所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述弹簧的数量为多个，多个所述弹簧以所述支撑轴均匀分布。

7.根据权利要求4所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述晶圆装载装置还包括一不间断电源，所述不间断电源为所述安全锁和所述位置传感器提供电源。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述驱动设备包括马达。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述装载腔体为真空的装载腔体。

10.根据权利要求9所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述装载腔体内设置有气压传感器，所述气压传感器连接到所述装载腔体的密封门。

11.根据权利要求10所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述密封门包括第一气动装置和第二气动装置，所述第一气动装置通过第一气管开启所述密封门，所述第二气动装置通过第二气管关闭所述密封门。

12.根据权利要求11所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述第一气管与所述第二气管之间通过第一阀门相连通，在所述第二气管上设置有第二阀门。

13.根据权利要求1～3中任意一项所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述晶圆装载装置还包括一报警装置，所述报警装置连接所述安全锁。

14.根据权利要求13所述的晶圆装载装置，其特征在于，当所述安全锁锁定所述支撑轴时，所述安全锁发送信号给所述报警装置，所述报警装置发出警报。

15.根据权利要求13所述的晶圆装载装置，其特征在于，所述报警器包括声讯报警器和/或显示报警器。