CN207938584U - 气锁及晶圆传送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种气锁及晶圆传送装置。所述气锁，包括多个用于承载晶圆的支撑柱，还包括控制器、以及设置于每一支撑柱表面的第一传感器；所述第一传感器，连接所述控制器，用于检测与其对应的支撑柱是否承载晶圆并将检测结果传输至所述控制器；所述控制器，用于判断是否全部支撑柱均承载晶圆，若否，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。本实用新型避免了晶圆碎片的发生，提高了晶圆产品的质量，确保了晶圆的产率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种气锁及晶圆传送装置。
背景技术
在晶圆的处理工序中，将晶圆从一个处理腔室转移至另一个处理腔室的过程中，需要大气传送模组(Atmosphere Transfer Module，ATM)、气锁(Airlock)、真空传送模组(Vacuum Transfer Module，VTM)等的协同作用实现。其中，气锁一端连接大气传送模组、另一端连接真空传送模组。在晶圆的制造过程中，处理腔室大多是在真空或近乎真空的条件下对晶圆进行处理。气锁是作为调整对待处理晶圆的压力的缓冲区。待处理的晶圆从所述大气传送模组被传输至所述气锁中后，所述气锁将待处理晶圆所经受的大气压力调整至所述真空传送模组所维持的压力范围内。之后，所述气锁将待处理的晶圆传输至所述真空传送模组，所述真空传送模组再将待处理的晶圆传输至处理腔室以进行处理工序。处理完毕后，再采用上述过程的逆过程，将晶圆从所述处理腔室传输至所述大气传送模组，以待下一步处理工序的进行。
但是，在现有的气锁中，无法确定晶圆的状态信息，这会产生如下问题：一方面，当晶圆不完整(例如出现缺口)时，气锁中用于支撑晶圆的支撑柱不能稳定的支撑晶圆，易造成晶圆的滑落，导致碎片发生；另一方面，真空传送模组或者大气传送模组中的机械手臂从所述气锁中抓取晶圆时，若晶圆不完整或者晶圆位置偏离预设位置，则会引起抓取错误，导致机台停机或者晶圆破碎。
因此，如何避免晶圆在气锁内或者从气锁转移出去时发生碎片，确保晶圆产品的产率，是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种气锁及晶圆传送装置，用以解决现有技术中晶圆在转移过程中易发生碎片的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种气锁，包括多个用于承载晶圆的支撑柱，还包括控制器、以及设置于每一支撑柱表面的第一传感器；所述第一传感器，连接所述控制器，用于检测与其对应的支撑柱是否承载晶圆并将检测结果传输至所述控制器；所述控制器，用于判断是否全部支撑柱均承载晶圆，若否，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。
优选的，所述气锁还包括支撑台；所述支撑柱的底面连接所述支撑台，且所述第一传感器覆盖于所述支撑柱顶面。
优选的，所述第一传感器为重力传感器。
优选的，多个支撑柱包括三个支撑柱，且每一支撑柱的顶面粘附一重力传感器。
优选的，还包括设置于所述支撑台表面的多个第二传感器；所述第二传感器，连接所述控制器，用于检测所述晶圆在所述气锁中的位置信息并传输至所述控制器；所述控制器，用于判断所述晶圆在所述气锁中的位置是否偏离预设位置，若是，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。
优选的，多个第二传感器包括四个第二传感器，且四个第二传感器环绕多个支撑柱外围设置。
优选的，所述第二传感器为激光传感器。
为了解决上述问题，本实用新型还提供了一种晶圆传送装置，包括上述任一项所述的气锁。
本实用新型提供的气锁及晶圆传送装置，通过在气锁中的全部支撑柱表面均设置第一传感器，通过每个第一传感器检测与其对应的支撑柱是否承载晶圆并将检测结果传输至控制器，当控制器判断所述气锁中存在未承载晶圆的支撑柱时，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理，一方面避免在气锁中对晶圆进行真空与大气环境之间的相互转换时晶圆从所述支撑柱掉落而碎片，另一方面避免大气传送模组和/或真空传送模组的机械手臂将晶圆从气锁中移出时因夹持不稳而导致的碎片，提高了晶圆产品的质量，确保了晶圆的产率。
附图说明
附图1是本实用新型具体实施方式中气锁的俯视结构示意图；
附图2是本实用新型具体实施方式中支撑柱与第一传感器的结构示意图；
附图3A是本实用新型具体实施方式中支撑柱支撑完整晶圆的结构示意图；
附图3B是本实用新型具体实施方式中支撑柱支撑不完整晶圆的结构示意图；
附图4是本实用新型具体实施方式中晶圆传送装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的气锁及晶圆传送装置的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种气锁，附图1是本实用新型具体实施方式中气锁的俯视结构示意图，附图2是本实用新型具体实施方式中支撑柱与第一传感器的结构示意图。
如图1、2所示，本具体实施方式提供的气锁10，包括多个用于承载晶圆11的支撑柱102。本具体实施方式提供的气锁还包括控制器、以及设置于每一支撑柱102表面的第一传感器12；所述第一传感器12，连接所述控制器，用于检测与其对应的支撑柱102是否承载晶圆11并将检测结果传输至所述控制器；所述控制器，用于判断是否全部支撑柱102均承载晶圆11，若否，则对气锁10及与其连接的大气传送模组(ATM)和/或真空传送模组(VTM)进行停机处理。
附图3A是本实用新型具体实施方式中支撑柱支撑完整晶圆的结构示意图，附图3B是本实用新型具体实施方式中支撑柱支撑不完整晶圆的结构示意图。如图3A所示，当晶圆11结构完整、未出现缺口时，多个支撑柱102共同支撑所述晶圆11，使得所述晶圆11稳定的保持于所述气锁10内部，此时，所述气锁10能够对所述晶圆11进行正常的压力调整过程、且所述大气传送模组和/或所述真空传送模组的机械手臂能够正常的将所述晶圆11从所述气锁10中移出，不会对所述晶圆11造成损坏。如图3B所示，当所述晶圆11结构不完整、在所述晶圆11的边缘存在缺口时，多个支撑柱102中存在至少一个支撑柱102因不能与所述晶圆11接触，而导致不能对所述晶圆11进行承载，此时，由于缺少至少一个支撑柱102的支撑，所述晶圆11在所述气锁10内部处于不稳定状态，极有可能从所述支撑柱102上掉落，导致碎片的发生；或者，述大气传送模组和/或所述真空传送模组的机械手臂在将所述晶圆11从所述气锁10中移出时，可能会由于抓持部位位于或者靠近所述晶圆11的缺口位置，导致因抓持不稳而造成晶圆掉落、碎片。本具体实施方式通过在每一支撑柱表面设置第一传感器来检测该支撑柱是否承载晶圆、并将检测结果传输至控制器，若所述控制器根据检测结果判断至少存在一个支撑柱未承载晶圆时，则对所述气锁10以及与所述气锁10连接的大气传送模组和/或所述真空传送模组进行停机处理，避免晶圆发生碎片。
为了提高对所述气锁中晶圆位置检测的灵敏度，优选的，所述气锁10还包括支撑台101；所述支撑柱102的底面连接所述支撑台101，且所述第一传感器12覆盖于所述支撑柱102顶面。当所述支撑柱102承载晶圆时，所述第一传感器12位于所述晶圆11与所述支撑柱102之间，使得所述第一传感器12能够及时、准确的检测到与其对应的支撑柱是否承载晶圆。为了简化所述气锁的整体结构，降低所述气锁的制造成本，优选的，所述第一传感器12为重力传感器。具体来说，所述重力传感器能够检测施加于其上的重量信息并传输至所述控制器；当所述控制器检测到存在至少一重力传感器未检测到重量信息时，则确认存在未承载晶圆的支撑柱102，从而对所述气锁10以及与所述气锁10连接的大气传送模组和/或所述真空传送模组进行停机处理，避免晶圆发生碎片。更优选的，多个支撑柱102包括三个支撑柱102，且每一支撑柱102的顶面粘附一重力传感器。这是基于三角形的稳定性，三个支撑柱102能够形成对所述晶圆11的稳定支撑。
优选的，本具体实施方式提供的气锁10还包括设置于所述支撑台101表面的多个第二传感器13；所述第二传感器13，连接所述控制器，用于检测所述晶圆11在所述气锁10中的位置信息并传输至所述控制器；所述控制器，用于判断所述晶圆11在所述气锁10中的位置是否偏离预设位置，若是，则对气锁10及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。这是因为，用于转移晶圆的机械手臂只能按照预设的路径来抓持晶圆，即使所述控制器检测到全部的支撑柱均承载晶圆，当晶圆11在所述气锁10中的位置偏离预设位置时，机械手臂也有可能会撞击到晶圆、或者因抓持不稳而导致晶圆掉落、碎片。本具体实施方式通过设置用于检测晶圆在所述气锁10中位置的第二传感器13，并通过第二传感器13与控制器的相互配合，来进一步避免晶圆碎片的情况发生。
为了提高晶圆位置检测的准确度，优选的，多个第二传感器13包括四个第二传感器13，且四个第二传感器13环绕多个支撑柱102外围设置。更优选的，所述第二传感器13为激光传感器。
不仅如此，本具体实施方式还提供了一种晶圆传送装置，附图4是本实用新型具体实施方式中晶圆传送装置的结构示意图。如图4所示，本具体实施方式提供的晶圆传送装置，包括上述任一项所述的气锁10。所述晶圆传送装置还包括与所述气锁10连接的大气传送模组41、真空传送模组42。所述真空传送模组42将晶圆从处理腔室43取出后传输至所述气锁10。所述大气传送模组41将从所述气锁10中转移出的晶圆传输至FOUP(Front OpeningUnified Pod，前端开启式通用腔)44。所述晶圆传送装置还包括用于实现所述大气传送模组41与FOUP44的对准的定位器45。
本具体实施方式提供的气锁及晶圆传送装置，通过在气锁中的全部支撑柱表面均设置第一传感器，通过每个第一传感器检测与其对应的支撑柱是否承载晶圆并将检测结果传输至控制器，当控制器判断所述气锁中存在未承载晶圆的支撑柱时，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理，一方面避免在气锁中对晶圆进行真空与大气环境之间的相互转换时晶圆从所述支撑柱掉落而碎片，另一方面避免大气传送模组和/或真空传送模组的机械手臂将晶圆从气锁中移出时因夹持不稳而导致的碎片，提高了晶圆产品的质量，确保了晶圆的产率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种气锁，包括多个用于承载晶圆的支撑柱，其特征在于，还包括控制器、以及设置于每一支撑柱表面的第一传感器；所述第一传感器，连接所述控制器，用于检测与其对应的支撑柱是否承载晶圆并将检测结果传输至所述控制器；所述控制器，用于判断是否全部支撑柱均承载晶圆，若否，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。
2.根据权利要求1所述的气锁，其特征在于，所述气锁还包括支撑台；所述支撑柱的底面连接所述支撑台，且所述第一传感器覆盖于所述支撑柱顶面。
3.根据权利要求2所述的气锁，其特征在于，所述第一传感器为重力传感器。
4.根据权利要求3所述的气锁，其特征在于，多个支撑柱包括三个支撑柱，且每一支撑柱的顶面粘附一重力传感器。
5.根据权利要求2所述的气锁，其特征在于，还包括设置于所述支撑台表面的多个第二传感器；所述第二传感器，连接所述控制器，用于检测所述晶圆在所述气锁中的位置信息并传输至所述控制器；所述控制器，用于判断所述晶圆在所述气锁中的位置是否偏离预设位置，若是，则对气锁及与其连接的大气传送模组和/或真空传送模组进行停机处理。
6.根据权利要求5所述的气锁，其特征在于，多个第二传感器包括四个第二传感器，且四个第二传感器环绕多个支撑柱外围设置。
7.根据权利要求6所述的气锁，其特征在于，所述第二传感器为激光传感器。
8.一种晶圆传送装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的气锁。
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Cited By (1)
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| CN113363191A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-07 | 北海惠科半导体科技有限公司 | 晶舟、扩散设备及半导体器件制造方法 |
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2018
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