TWI704638B - 開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供了一種開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備，該開門裝置用於開啟或關閉晶圓盒的密封門，包括殼體部件，用於可移動的與傳輸腔室的腔室壁對接，且位於腔室壁的與晶圓盒的傳片口對接的傳送介面的周邊位置，以開啓或者封閉傳送介面和晶圓盒的傳片口，且在殼體部件的朝向晶圓盒的一側設有第一開口；對接組件設置在第一開口處，用於在殼體部件處於封閉傳送介面和傳片口的位置時，對接密封門並使之與晶圓盒相分離，並且密封門或對接組件與第一開口密封配合，以使殼體部件的內部形成密封空間。本揭露提供的開門裝置，可以確保這些運動部件和其上的潤滑油産生的汙染物不會對晶圓盒內部的晶圓造成任何汙染，進而有利於提高産品良率和性能。

Description

開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備
本揭露涉及半導體製造技術領域，尤其涉及一種開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備。
在半導體加工製程中，對成膜均勻性、成膜品質、金屬離子汙染控制和顆粒汙染控制等的核心製程參數都有非常高的要求。在半導體晶片製造程序中，微粒子的汙染是影響産品良品率和製程裝置性能的主要原因之一，因此需要嚴格地控制顆粒對晶圓的汙染。
影響晶圓潔淨度的因素有很多，包括基礎材料、加熱器的選擇、運動部件結構、設備介面、晶圓傳送路徑、氣體管路及裝置的潔淨度等。晶圓的傳輸程序是最容易受到汙染的程序之一。例如，在立式熱處理製程設備中，需要藉由開門裝置將晶圓盒的密封門打開，以藉由晶圓盒的傳片口進行晶圓傳送，而開門裝置內部的運動部件是產生顆粒的主要環節之一。
現有的一種開門裝置，其包括設置在晶圓盒底部，與晶圓盒密封門連接的安裝結構，和用於驅動該安裝結構作垂直運動的驅動機構。在驅動機構的驅動下，安裝結構將晶圓盒門打開後，由於晶圓盒的內部與腔室底部的安裝結構所在空間以及驅動機構的內部均處於互相連通的狀態，而安裝結構和驅動機構內部的運動部件在運動程序中由於摩擦會產生的顆粒，運動部件的潤滑油也會揮發產生顆粒。這些顆粒會進入晶圓盒，從而對晶圓盒內的晶圓造成汙染，影響産品良品率。
本揭露旨在至少部分地解決先前技術中存在的技術問題，提出了一種開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備，其用於避免在晶圓盒的開啓程序中，開門裝置的運動部件摩擦産生的顆粒和潤滑油揮發産生的顆粒對晶圓盒內部的晶圓造成汙染。
根據本揭露的一個方面，提供了一種開門裝置，用於開啓或關閉晶圓盒的密封門，該開門裝置包括： 殼體部件，用於可移動的與傳輸腔室的腔室壁對接，且位於該腔室壁的與該晶圓盒的傳片口對接的傳送介面的周邊位置，以能夠開啓或者封閉該傳送介面和該晶圓盒的傳片口，且在該殼體部件的朝向該晶圓盒的一側設有第一開口； 對接組件，設置在該第一開口處，用於在該殼體部件處於封閉該傳送介面和該傳片口的位置時，能夠對接該密封門並使之與該晶圓盒相分離，並且該密封門或該對接組件與該第一開口密封配合，以使該殼體部件的內部形成密封空間。
在本揭露的一些實施例中，該對接組件包括： 對接板； 驅動機構，設置在該殼體部件的內部，用於驅動該對接板移動至能夠與該密封門對接的第一位置，及在該對接板與該密封門對接後，驅動該對接板移動至該密封門或該對接板與該第一開口密封配合的第二位置。
在本揭露的一些實施例中，在該對接板上設置有吸附結構，用於在該對接板位於該第一位置時，採用吸附的方式固定該密封門。
在本揭露的一些實施例中，在該密封門或該對接板的對應該第一開口的周邊的位置處，和/或在該殼體部件上的位於該第一開口周邊的位置處設置有第一密封件，用於在該對接板位於該第二位置時，密封該第一開口。
在本揭露的一些實施例中，該殼體部件包括環體和罩體，其中， 該罩體的開口所在端面與該環體的第一端面對接，且在二者之間設置有第二密封件； 該環體的環孔用作該第一開口，且該環體的背離該第一端面的第二端面用於與該密封門或該對接板的背離該晶圓盒的表面對接，且在二者之間設置有該第一密封件。
在本揭露的一些實施例中，該開門裝置還包括： 殼體驅動機構，與該殼體部件連接，用於驅動該殼體部件及其內部的該對接組件整體移動。
在本揭露的一些實施例中，在該殼體部件的對應該傳送介面的周邊的位置處，和/或在該傳輸腔室的腔室壁上的位於該傳送介面的周邊的位置處設置有第三密封件，用於在該殼體部件處於封閉該傳送介面和該傳片口的位置時，密封該傳送介面和該傳片口。
在本揭露的一些實施例中，該開門裝置還包括： 吹掃機構，用於在該殼體部件處於封閉該傳片口的位置，且在該密封門與該晶圓盒相分離時，向該晶圓盒的內部通入吹掃氣體，同時排出該晶圓盒內部的氣體。
在本揭露的一些實施例中，該吹掃機構包括： 吹掃噴頭，設置在該殼體部件朝向該晶圓盒的一側，用於向該晶圓盒的內部噴出該吹掃氣體； 進氣氣路，分別與該吹掃噴頭和氣源連接，用於將該氣源提供的該吹掃氣體輸送至該吹掃噴頭； 排氣氣路，用於將該晶圓盒內部的氣體排出至該殼體部件的外部。
在本揭露的一些實施例中，該殼體部件設有排氣結構，該排氣結構用於將該殼體部件內部的氣體排出至該殼體部件的外部。
根據本揭露的另一個方面，提供了一種傳輸腔室，包括： 腔室本體，設有用於與晶圓盒的傳片口對接的傳送介面； 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的開門裝置，能夠藉由同時開啓或者封閉該傳片口和該傳送介面，來接通或隔離該腔室本體的內部與該晶圓盒的內部。
在本揭露的一些實施例中，包括本揭露提供的上述開門裝置； 該進氣氣路為設置於該腔室本體內的進氣通道，該進氣通道的入口開設在該腔室本體的外側，用於與該氣源相連，該進氣通道的出口開設在所腔室本體的內側，用於在該殼體部件處於封閉該傳片口的位置時，與該吹掃噴頭的入口對接連通； 該排氣氣路為開設在該晶圓盒的盒體內的排氣通道，該排氣通道的入口與該晶圓盒的內部連通，該排氣通道的出口開設在該晶圓盒的盒體的外側。
在本揭露的一些實施例中，在該腔室本體的側壁外側，且位於該傳送介面處設有托架，用於在該晶圓盒的傳片口與該傳送介面對接時，承載該晶圓盒。
根據本揭露的另一個方面，提供了一種半導體處理設備，包括： 反應腔室； 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項所述的傳輸腔室； 晶圓承載裝置，用於承載晶圓，並能夠在該反應腔室與該傳輸腔室之間移動； 機械手，設置在該傳輸腔室中，用於在該殼體部件處於開啟該傳片口的位置，且在該晶圓承載裝置位於該傳輸腔室內時，在該晶圓盒與該晶圓承載裝置之間傳遞晶圓。
在本揭露的一些實施例中，該半導體處理設備為立式熱處理製程設備。
為使本揭露的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本揭露進一步詳細說明。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本揭露的範圍。此外，在以下說明中，省略了對習知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本揭露的概念。
本揭露一實施例提供了一種開門裝置，用於開啓晶圓盒的傳片口的密封門。第1圖顯示了開門裝置尚未將晶圓盒密封門開啟的情況；第2圖顯示了開門裝置已將晶圓盒密封門開啓的情况。請一併參閱第1圖和第2圖，本實施例提供的開門裝置12包括殼體部件101和對接組件106。
殼體部件101用於可移動的與傳輸腔室的腔室本體14（即，腔室壁）對接，且位於該腔室本體14的與晶圓盒9的傳片口對接的傳送介面的周邊位置，以能夠開啟或者封閉該傳送介面和傳片口。並且，在殼體部件101的朝向晶圓盒9的一側設有第一開口103。對接組件106設置在該第一開口103處，用於在殼體部件101處於封閉傳送介面和傳片口的位置時，能夠對接密封門9A並使之與晶圓盒9相分離，同時密封門9A與第一開口103密封配合，以使殼體部件101的內部形成密封空間。
由上可知，當殼體部件101處於封閉傳送介面和傳片口的位置時，對接組件106能夠自晶圓盒9取下密封門9A，即，密封門9A與晶圓盒9相分離，但此時殼體部件101仍然封閉傳送介面和傳片口，使晶圓盒9的內部和與之對接的腔室內部保持隔離狀態。對接組件106在取下密封門9A後能夠保持住密封門9A，同時密封門9A與第一開口103密封配合，以使殼體部件101的內部形成密封空間。這樣，對接組件106的運動部件被密封在該密封空間內，從而可以確保這些運動部件和其上的潤滑油産生的汙染物不會對晶圓盒9內部的晶圓10造成任何汙染，進而有利於提高産品良率和性能。
在殼體部件101整體移動至能夠開啟傳送介面和傳片口的位置時，密封門9A能夠隨殼體部件101一起移動，此時晶圓盒9的內部和與之對接的腔室內部處於連通狀態，在此程序中，密封門9A與第一開口103始終密封配合，以確保對接組件106的運動部件一直被密封在該密封空間內。
在本實施例中，在殼體部件101的對應傳送介面的周邊的位置處和/或在腔室本體14上的位於傳送介面的周邊的位置處設置有第三密封件12C，用於在殼體部件101處於封閉傳送介面和傳片口的位置時，密封傳送介面和該傳片口。具體地，殼體部件101朝向腔室本體14的一側密封對接在腔室本體14的側壁內側，且位於傳送介面周邊的位置處，以將開門裝置12內部與腔室本體14內部隔離，避免開門裝置12內部對腔室本體14內部造成汙染。可選的，第三密封件12C為充氣密封圈。
可選的，開門裝置12還包括殼體驅動機構（圖中未示出），其與殼體部件101連接，用於驅動殼體部件101及其內部的對接組件106整體移動。本實施例對殼體驅動機構的類型和結構不加以限制，只要能驅動開門裝置12移動即可。開門裝置12的移動方向也不加以限制，可以是第1圖中的上下方向、或垂直於紙面的方向，只要能將晶圓盒9的傳片口完全打開即可。
當然，在實際應用中，也可以不設置上述殼體驅動機構，而採用人工移動或拆除殼體部件101。在這種情況下，殼體部件101與晶圓盒9可移動的對接的方式包括二者可相對移動的方式，或者可拆卸連接的方式。
在本實施例中，對接組件106包括對接板12M和驅動機構105，其中，驅動機構105設置在殼體部件101的內部，用於驅動對接板12M移動至能夠與密封門9A對接的第一位置，及在對接板12M與密封門9A對接後，驅動對接板12M移動至密封門9A能夠與第一開口103密封配合的第二位置（第2圖顯示的對接板12M所在位置）。
具體地，驅動機構105驅動對接板12M朝向靠近晶圓盒9的傳片口的方向水平移動，直至對接板12M到達與密封門9A對接的第一位置，驅動機構105驅動對接板12M朝向遠離晶圓盒9的傳片口的方向水平移動，直至對接板12M到達密封門9A與第一開口103密封配合的第二位置。
可選的，驅動機構105包括支撐架12N、驅動器12E和導向機構12G。其中，支撐架12N固定於殼體部件101內，用於支撐驅動器12E和導向機構12G。驅動器12E用於驅動對接板12M在上述第一位置與第二位置之間移動，該驅動器12E例如但不限於是氣缸。導向機構12G用於限定對接板12M的移動方向，例如沿垂直於晶圓盒9的密封門9A的方向，即在第2圖中沿水平方向左右移動。藉助導向機構12G，可以使對接板12M平穩運動，以實現平穩地將密封門9A開啟。導向機構12G例如但不限於是直線軸承。
可選的，在對接板12M上設置有吸附結構13，用於在對接板12M位於上述第一位置時，採用吸附的方式固定密封門9A。可選的，吸附結構13包括至少一個吸附件，且設置在對接板12M朝向密封門9A的一側，用於吸附密封門9A。在一個示例中，該吸附件採用吸盤。吸附結構13還包括設置在開門裝置12外部，且與吸盤13連通的抽真空裝置，用於控制吸盤13的吸附動作。在其他示例中，吸附結構13也可以使用其他類型的吸附裝置，只要能夠將密封門9A吸附至對接板12M上即可。
可選的，對接組件106還包括開鎖機構12F，其設置於對接板12M背向密封門9A的一側，用於鎖定或解鎖安裝在密封門9A上的鎖止機構（圖中未示出）。具體地，該開鎖機構12F具有可伸縮的旋轉銷，其可穿過對接板12M打開上述鎖止結構，將密封門9A解鎖。
在本實施例中，在殼體部件101上的位於第一開口103周邊的位置處設置有第一密封件12D，用於在對接板12M位於上述第二位置時，密封第一開口103。具體地，在對接板12M移動至上述第二位置的程序中，密封門9A的與第一開口103相對的表面與第一密封件12D接觸，並使之產生壓縮變形，此時該第一密封件12D能夠將密封門9A與殼體部件101的兩個對接面之間的間隙密封。
在實際應用中，第一密封件12D也可以設置在密封門9A的對應第一開口103的周邊的位置處，或者，第一密封件12D還可以為兩個，且分別設置在殼體部件101上的位於第一開口103周邊的位置處，和密封門9A的對應第一開口103的周邊的位置處。
需要說明的是，密封門9A的尺寸應大於第一開口103的尺寸，以使得密封門9A的與第一開口103相對的表面能夠與殼體部件101上的位於第一開口103周邊的表面對接。另外，對接板12M的尺寸應略小於第一開口103的尺寸，以使對接板12M能夠自第一開口103伸入或伸出。
還需要說明的是，對於對接組件106，其包含的吸附結構13也僅是示例性說明，本揭露並不以此為限。實際上，該吸附結構13可以替換為任何一種可以固定連接密封門9A的部件，例如卡接部件和旋接部件等。
在本實施例中，殼體部件101包括環體102和罩體104。其中，罩體104由閉合環形的側板12L和封閉該側板12L的其中一端開口的頂板12J構成，其中，側板12L的徑向截面形狀可以為圓環形或者四邊形等，頂板12J的形狀與側板12L的開口形狀相似。頂板12J的朝向側板12L的表面與側板12L的其中一個端面之間設置有密封圈12A，用以對二者之間的間隙進行密封。
環體102的軸綫與對接板12M相互垂直，且該環體102的環孔用作第一開口103。並且，環體102的第一端面（第1圖中環體102朝右的端面）與側板12L的遠離頂板12J的端面對接，且在二者之間設置有第二密封件12B，用於密封密封環體102與側板12L之間的間隙。當然，在實際應用中，殼體部件101也可以採用一體結構形成，即，環體102和罩體104連為一體或一體成型，以避免在構成殼體部件101的各組成件之間的接合處形成間隙。
環體102的背離其第一端面的第二端面（第1圖中環體102朝左的端面）用於與密封門9A的背離晶圓盒9的表面對接，且在二者之間設置有上述第一密封件12D。
在本實施例中，環體102包括外環體12K2和位於該外環體12K2內側的內環體12K1，並且，內環體12K1的軸向厚度小於外環體12K2的軸向厚度，以使內環體12K1的朝向密封門9A的表面與外環體12K2的朝向密封門9A的表面具有高度差，以形成臺階結構。該軸向厚度是指內環體12K1或外環體12K2在垂直於密封門9A方向上的長度，即第2圖中內環體12K1或外環體12K2在水平方向上的長度。
其中，內環體12K1朝向密封門9A的端面用於與密封門9A對接，且在該端面和/或密封門9A的與之對接的表面上設置有第一密封件12D。外環體12K2的兩個端面分別用於與罩體104和腔室的與晶圓盒9的傳片口對接的傳送介面的周邊側壁密封對接。
由上可知，驅動機構105包括例如驅動器12E、導向機構12G等運動部件。在晶圓盒的密封門9A的上述開啓程序中，這些運動部件不可避免地會由於運動摩擦而産生顆粒汙染物。另外，這些運動部件會由潤滑油進行潤滑，潤滑油的揮發也會産生汙染物。與先前技術相比，本實施例在晶圓盒的密封門9A處於開啟狀態時，藉由密封門9A與第一開口103密封配合，來使驅動機構105一直被密封在殼體部件101的內部形成的密封空間內，從而實現了驅動機構105的上述運動部件與晶圓盒9完全隔離，進而確保了這些運動部件和其上的潤滑油産生的汙染物不會對晶圓盒9內部的晶圓10造成任何汙染，進而有利於提高産品良率和性能。
本揭露另一實施例的開門裝置，參見第3圖所示，其與上一實施例相比，同樣包括殼體部件101和對接組件106。但是，本實施例與上一實施例的不同之處在於，在對接組件106對接密封門9A並使之與晶圓盒9相分離時，是由對接組件106的對接板12M與第一開口103密封配合，以使殼體部件101的內部形成密封空間。
具體地，在本實施例中，環體102的內環體12K1的朝向密封門9A的表面與其外環體12K2的朝向密封門9A的表面之間的高度差相比於上一實施例更大，以使內環體12K1相比於上一實施例的內環體12K1更遠離晶圓盒9；同時，內環體12K1的內徑相比於上一實施例的內環體12K1更小，以能夠與對接板12M對接。這樣，本實施例的對接板12M和密封門9A在移動至與上一實施例相同的第二位置（第2圖顯示的對接板12M所在位置）時，能夠使對接板12M與第一開口103密封配合，即，內環體12K1朝向對接板12M的端面用於與對接板12M對接，而密封門9A不與內環體12K1接觸。並且，在該端面和/或對接板12M的與之對接的表面上設置有第一密封件12D。
本實施例藉由對接組件106與第一開口103密封配合，可以增大對第一密封件12D施加的壓緊力，從而可以實現更好的密封效果。
在本實施例中，較佳的，開門裝置還包括吹掃機構，用於在殼體部件101處於封閉傳送介面和傳片口的位置，且在密封門9A與晶圓盒9相分離時，向晶圓盒9的內部通入吹掃氣體，同時排出晶圓盒9內部的氣體。該吹掃氣體例如為氮氣等的惰性氣體。
藉助上述吹掃機構向晶圓盒9的內部通入吹掃氣體，可以使晶圓盒9內的顆粒等雜質能夠隨吹掃氣體排出晶圓盒9，從而可以提高晶圓盒9內部的潔淨度，而且在吹掃程序中，由於殼體部件101處於封閉傳送介面和傳片口的位置，此時晶圓盒9的內部和與之對接的腔室內部保持隔離狀態，這使得晶圓盒9內的氣體不會洩漏至腔室內部。同時，由於密封門9A或對接組件106與第一開口103密封配合，這使得吹掃氣體不會進入到開門裝置12內部，從而可以保證良好的氣體分壓和層流，進而實現更加良好的淨化吹掃效果。在開門裝置12完成密封門9A的開啟及淨化吹掃後，可以使吸附有密封門9A的開門裝置12移動至開啟傳送介面和傳片口的位置處，以實現晶圓盒9與腔室內部的連通。
在本實施例中，吹掃機構包括吹掃噴頭11、進氣氣路和排氣氣路，其中，吹掃噴頭11設置在殼體部件101朝向晶圓盒9的一側，用於向晶圓盒9的內部噴出吹掃氣體。具體來說，吹掃噴頭11設置在環體102朝向晶圓盒9的一側，例如設置於板狀件102的外環體12K2，用於向晶圓盒9的內部吹掃惰性氣體。進氣氣路分別與吹掃噴頭11和氣源（圖中未示出）連接，用於將氣源提供的吹掃氣體輸送至吹掃噴頭11。排氣氣路用於將晶圓盒9內部的氣體排出至殼體部件101的外部。
可選的，殼體部件101設有排氣結構12H，該排氣結構12H用於將殼體部件101內部的氣體排出至殼體部件101的外部。該排氣結構12H例如為排氣管。藉助排氣結構12H，可以將殼體部件101內部各運動部件及潤滑裝置産生的汙染物排出，從而保證殼體部件101內部的潔淨。
本揭露又一實施例提供了一種傳輸腔室，用於在晶圓盒與反應腔室之間傳輸晶圓，請一並參見第2圖和第4圖所示，該傳輸腔室包括腔室本體14以及上述各個實施例提供的開門裝置12，其中，腔室本體14設有用於與晶圓盒9的傳片口對接的傳送介面107。該開門裝置12能夠同時開啟或者封閉晶圓盒9的傳片口和傳送介面107，能夠藉由同時開啓或者封閉該傳片口和傳送介面107，來接通或隔離腔室本體14的內部與晶圓盒9的內部。
具體來說，腔室本體14的內部形成有密閉的傳輸空間5，且在該腔室本體14的側壁上設有用於與晶圓盒9的傳片口對接的傳送介面107。開門裝置12設置在腔室本體14的傳送介面107所在側壁內側，且是可移動的。例如，在殼體驅動機構的驅動下，開門裝置12可沿腔室本體14的傳送介面107所在側壁移動，以能夠移動至開啓或封閉傳送介面107的位置處。容易理解，由於晶圓盒9的傳片口與傳送介面107對接，在密封門9A被開門裝置12自晶圓盒9取下之後，在開門裝置12開啓或封閉傳送介面107同時，晶圓盒9的傳片口同樣被開啟或封閉，即，晶圓盒9的傳片口與傳輸空間5連通或隔離。
在本實施例中，晶圓盒9的與腔室本體14的側壁外側對接的表面設置有密封圈，用於對二者之間的間隙進行密封。
在本實施例中，殼體部件101朝向腔室本體14的一側密封對接在腔室本體14的側壁內側，且位於傳送介面107周邊的位置處，具體來說，殼體部件101的環體102的外環體12K2藉由第三密封件12C與腔室本體14的側壁內側密封，以將開門裝置12內部與傳輸空間5隔離，避免開門裝置12內部對傳輸空間5造成汙染。
如第5圖所示，在腔室本體14的側壁外側，且位於傳送介面107處設有托架15，用於在晶圓盒9的傳片口與傳送介面107對接時，承載晶圓盒9。
請一併參見第2圖、第3圖和第5圖，本實施例提供的傳輸腔室，還設有吹掃機構，該吹掃機構包括吹掃噴頭11、進氣氣路和排氣氣路，其中，吹掃噴頭11用於向晶圓盒9的內部噴出吹掃氣體。
進氣氣路為設置於腔室本體14內的進氣通道，該進氣通道的入口P1開設在腔室本體14的側壁外側，用於與氣源相連；進氣通道的出口開設在腔室本體14的側壁內側，用於在殼體部件101處於封閉傳片口的位置時，與吹掃噴頭11的入口對接連通。
排氣氣路為開設在晶圓盒9的盒體內的排氣通道，該排氣通道的入口與晶圓盒9的內部連通，排氣通道的出口P2開設在晶圓盒9的盒體的外側，同樣位於腔室本體14的側壁外側。
開門裝置12將密封門9A開啓後，外部氣源向進氣通道的入口P1通入氮氣等吹掃氣體，吹掃氣體經進氣通道、吹掃噴頭11吹入晶圓盒9內部。晶圓盒9內部的吹掃氣體經排氣通道、由其出口P2排出。在吹掃程序中，由於密封門9A或對接組件106與第一開口103密封配合，吹掃氣體不會進入到開門裝置12內部，可以保證良好的氣體分壓和層流，實現更加良好的淨化吹掃效果。在開門裝置12完成晶圓盒密封門9A的開啟及淨化吹掃後，吸附有密封門9A的開門裝置12沿腔室本體14側壁移動，將傳送介面107和傳片口完全打開，實現晶圓盒9與傳輸空間5的連通。
本揭露另一實施例的還提供了一種半導體處理設備，該半導體處理設備例如為立式半導體熱處理設備，如第4圖所示，該設備包括晶圓盒9、反應腔室、上述各個實施例所述的傳輸腔室、支撐組件以及機械手8，該傳輸腔室用於在晶圓盒9與反應腔室之間傳輸晶圓10。
在本實施例中，腔室本體14頂壁開設有連通反應腔室的頂部傳送介面。該反應腔室包括：製程管2、包圍製程管2的加熱器1以及支撐組件。製程管2底端設有密封門3，當密封門3關閉時，製程管2與腔室本體14隔離，當密封門3打開後，製程管2經該頂部傳送介面與腔室本體14連通。
支撐組件包括：承載晶圓10的晶圓承載裝置4、支撐晶圓承載裝置4的保溫桶6、製程門7以及升降裝置。升降裝置可驅動晶圓承載裝置4、保溫桶6和製程門7整體移動。當製程管密封門3打開後，支撐組件可由腔室本體14進入製程管2，或者由製程管2進入腔室本體14。
在製程開始前，開門裝置12是將傳送介面107關閉的，晶圓10放置於晶圓盒9內部。當本實施例的傳輸腔室工作時，晶圓盒9被傳送到托架15上，且與腔室本體14側壁外側密封對接，同時晶圓盒9的傳片口與傳送介面107對接。在開門裝置12將晶圓盒密封門9A開啟之後，開門裝置12連同晶圓盒的密封門9A一起從傳送介面107移開，使傳送介面107和傳片口同時完全開打，此時晶圓盒9內部與腔室本體14的內部連通。
機械手8設置在傳輸腔室中，用於在開門裝置12處於開啟傳片口的位置，且在晶圓承載裝置4位於傳輸腔室內時，在晶圓盒9與晶圓承載裝置4之間傳遞晶圓10。具體地，在晶圓盒9內部與腔室本體14的內部連通之後，機械手8將晶圓10從晶圓盒9中取出，並傳送到晶圓承載裝置4上。製程管密封門3開啓，升降裝置驅動晶圓承載裝置4、保溫桶6和製程門7向上移動進入製程管2，製程管密封門3關閉，晶圓10在製程管2內進行製程制程。製程結束後，製程管密封門3開啓，升降裝置驅動晶圓承載裝置4、保溫桶6和製程門7向下移動，回到腔室本體14中的初始位置，機械手8從晶圓承載裝置4取走晶圓10並將晶圓10經傳送介面107和傳片口傳送至晶圓盒9內部。開門裝置12移動至傳送介面107，將傳送介面107關閉，並將晶圓盒的密封門9A關閉，晶圓盒9從腔室本體14移開，從而完成整個製程程序。
綜上所述，本實施例提供的開門裝置、傳輸腔室和半導體處理設備的技術方案中，可以確保這些運動部件和其上的潤滑油産生的汙染物不會對晶圓盒9內部的晶圓10造成任何汙染，進而有利於提高産品良率和性能。
以上所述的具體實施例，對本揭露的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上該僅為本揭露的具體實施例而已，並不用於限制本揭露，凡在本揭露的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本揭露的保護範圍之內。
還需要說明的是，實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向，並非用來限制本揭露的保護範圍。貫穿附圖，相同的元素由相同或相近的附圖標記來表示。在可能導致對本揭露的理解造成混淆時，將省略常規結構或構造。
除非有所知名為相反之意，本說明書及所附申請專利範圍中的數值參數是近似值，能夠根據藉由本揭露的內容所得的所需特性改變。具體而言，所有使用於說明書及申請專利範圍中表示組成的含量、反應條件等等的數字，應理解為在所有情况中是受到「約」的用語所修飾。一般情况下，其表達的含義是指包含由特定數量在一些實施例中±10%的變化、在一些實施例中±5%的變化、在一些實施例中±1%的變化、在一些實施例中±0.5%的變化。
再者，單詞“包含”不排除存在未列在申請專利範圍中的元件或步驟。位於元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在複數這樣的元件。
說明書與申請專利範圍中所使用的序數例如“第一”、“第二”、“第三”等的用詞，以修飾相應的元件，其本身並不意含及代表該元件有任何的序數，也不代表某一元件與另一元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚區分。
類似地，應當理解，為了精簡本揭露並幫助理解各個揭露方面中的一個或複數個，在上面對本揭露的示例性實施例的描述中，本揭露的各個特徵有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，並不應將該揭露的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本揭露要求比在每個申請專利範圍中所明確記載的特徵更多的特徵。更確切地說，如下面的申請專利範圍所反映的那樣，揭露方面在於少於前面揭露的單個實施例的所有特徵。因此，遵循具體實施方式的申請專利範圍由此明確地併入該具體實施方式，其中每個申請專利範圍本身都作為本揭露的單獨實施例。
1‧‧‧加熱器2‧‧‧製程管3‧‧‧製程管密封門4‧‧‧晶圓承載裝置5‧‧‧傳輸空間6‧‧‧保溫桶7‧‧‧製程門8‧‧‧機械手9‧‧‧晶圓盒9A‧‧‧密封門10‧‧‧晶圓11‧‧‧吹掃噴頭12‧‧‧開門裝置12A‧‧‧密封圈12B‧‧‧第二密封件12D‧‧‧第一密封件12C‧‧‧充氣密封圈12E‧‧‧驅動器12F‧‧‧開鎖機構12G‧‧‧導向機構12H‧‧‧排氣結構12K1‧‧‧內環體12M‧‧‧對接板12N‧‧‧支撐架12K2‧‧‧外環體12J‧‧‧頂板12L‧‧‧側板13‧‧‧吸附結構P1‧‧‧入口P2‧‧‧出口14‧‧‧腔室本體15‧‧‧托架101‧‧‧殼體部件102‧‧‧環體103‧‧‧第一開口104‧‧‧罩體105‧‧‧驅動機構106‧‧‧對接組件107‧‧‧傳送介面。
藉由以下參照附圖對本揭露實施例的描述，本揭露的上述以及其他目的、特徵和優點將更為清楚，在附圖中： 第1圖是本揭露實施例開門裝置尚未將晶圓盒密封門開啟的狀態示意圖； 第2圖是本揭露實施例開門裝置已將晶圓盒密封門開啟的狀態示意圖； 第3圖是本揭露另一實施例開門裝置已將晶圓盒密封門開啟的狀態示意圖。 第4圖是本揭露實施例半導體處理設備的結構示意圖； 第5圖是本揭露實施例晶圓盒與開門裝置的位置關係示意圖。
9‧‧‧晶圓盒
9A‧‧‧密封門
10‧‧‧晶圓
11‧‧‧吹掃噴頭
12‧‧‧開門裝置
12A‧‧‧密封圈
12B‧‧‧第二密封件
12D‧‧‧第一密封件
12C‧‧‧充氣密封圈
12E‧‧‧驅動器
12F‧‧‧開鎖機構
12G‧‧‧導向機構
12H‧‧‧排氣結構
12K1‧‧‧內環體
12M‧‧‧對接板
12N‧‧‧支撐架
12K2‧‧‧外環體
12J‧‧‧頂板
12L‧‧‧側板
P2‧‧‧出口
14‧‧‧腔室本體
107‧‧‧傳送介面

Claims (14)

  1. 一種開門裝置，用於開啟或關閉一晶圓盒的一密封門，其中，該開門裝置包括：一殼體部件，用於可移動的與傳輸腔室的一腔室壁對接，且位於該腔室壁的與該晶圓盒的一傳片口對接的一傳送介面的周邊位置，以能夠開啟或者封閉該傳送介面和該晶圓盒的該傳片口，且在該殼體部件的朝向該晶圓盒的一側設有一第一開口；一對接組件，設置在該第一開口處，用於在該殼體部件處於封閉該傳送介面和該傳片口的位置時，能夠對接該密封門並使之與該晶圓盒相分離，並且該密封門或該對接組件與該第一開口密封配合，以使該殼體部件的內部形成密封空間；其中，該對接組件包括：一對接板；一驅動機構，設置在該殼體部件的內部，用於驅動該對接板移動至能夠與該密封門對接的一第一位置，及在該對接板與該密封門對接後，驅動該對接板移動至該密封門或該對接板與該第一開口密封配合的一第二位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的開門裝置，其中，在該對接板上設置有吸附結構，用於在該對接板位於該第一位置時，採用吸附的方式固定該密封門。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的開門裝置，其中，在該密封門或該對接板的對應該第一開口的周邊的位置處，和/或在該殼體部件上的位於該第一開 口周邊的位置處設置有一第一密封件，用於在該對接板位於該第二位置時，密封該第一開口。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的開門裝置，其中，該殼體部件包括一環體和一罩體，其中，該罩體的開口所在端面與該環體的一第一端面對接，且在二者之間設置有一第二密封件；該環體的環孔用作該第一開口，且該環體的背離該第一端面的第二端面用於與該密封門或該對接板的背離該晶圓盒的表面對接，且在二者之間設置有該第一密封件。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的開門裝置，其中，該開門裝置還包括：一殼體驅動機構，與該殼體部件連接，用於驅動該殼體部件及其內部的該對接組件整體移動。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的開門裝置，其中，在該殼體部件的對應該傳送介面的周邊的位置處，和/或在該傳輸腔室的腔室壁上的位於該傳送介面的周邊的位置處設置有一第三密封件，用於在該殼體部件處於封閉該傳送介面和該傳片口的位置時，密封該傳送介面和該傳片口。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的開門裝置，其中，該開門裝置還包括： 一吹掃機構，用於在該殼體部件處於封閉該傳片口的位置，且在該密封門與該晶圓盒相分離時，向該晶圓盒的內部通入一吹掃氣體，同時排出該晶圓盒內部的氣體。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的開門裝置，其中，該吹掃機構包括：一吹掃噴頭，設置在該殼體部件朝向該晶圓盒的一側，用於向該晶圓盒的內部噴出該吹掃氣體；一進氣氣路，分別與該吹掃噴頭和氣源連接，用於將該氣源提供的該吹掃氣體輸送至該吹掃噴頭；一排氣氣路，用於將該晶圓盒內部的氣體排出至該殼體部件的外部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的開門裝置，其中，該殼體部件設有一排氣結構，該排氣結構用於將該殼體部件內部的氣體排出至該殼體部件的外部。
  10. 一種傳輸腔室，包括：一腔室本體，設有用於與一晶圓盒的一傳片口對接的一傳送介面；如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的開門裝置，能夠藉由同時開啟或者封閉該傳片口和該傳送介面，來接通或隔離該腔室本體的內部與該晶圓盒的內部。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的傳輸腔室，包括如申請專利範圍第8項所述的開門裝置；該進氣氣路為設置於該腔室本體內的一進氣通道，該進氣通道的入口開設在該腔室本體的外側，用於與該氣源相連，該進氣通道的出口開設在所腔室本 體的內側，用於在該殼體部件處於封閉該傳片口的位置時，與該吹掃噴頭的入口對接連通；該排氣氣路為開設在該晶圓盒的盒體內的一排氣通道，該排氣通道的入口與該晶圓盒的內部連通，該排氣通道的出口開設在該晶圓盒的盒體的外側。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的傳輸腔室，其中，在該腔室本體的側壁外側，且位於該傳送介面處設有一托架，用於在該晶圓盒的一傳片口與該傳送介面對接時，承載該晶圓盒。
  13. 一種半導體處理設備，其中，包括：一反應腔室；如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述的傳輸腔室；一晶圓承載裝置，用於承載晶圓，並能夠在該反應腔室與該傳輸腔室之間移動；一機械手，設置在該傳輸腔室中，用於在該殼體部件處於開啟該傳片口的位置，且在該晶圓承載裝置位於該傳輸腔室內時，在該晶圓盒與該晶圓承載裝置之間傳遞晶圓。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的半導體處理設備，其中，該半導體處理設備為立式熱處理製程設備。
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