CN115116913A - 一种多片式晶圆传输机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种多片式晶圆传输机构；多片式晶圆传输机构包括电动滑台件、传输手臂件、第二电动执行器、晶圆台和内部设有晶圆片的晶圆盒，第二电动执行器设置于晶圆台的下侧，以驱使晶圆台上下移动，晶圆盒设置于晶圆台的上侧，且随晶圆台移动而移动，在现有技术基础上，通过电动滑台件配合传输手臂件，从而实现对晶圆片的自动化取放，无需人工多次重复干预操作且无需人工夹持放置晶圆，大大提高了工作效率，并且减少了人工操作会带来的操作失误及操作不当，同时无任何夹持方式触碰晶圆从而减少污染损坏几率。

Description

一种多片式晶圆传输机构
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种多片式晶圆传输机构。
背景技术
传统的实验型半导体设备大多都是单片传输，需要人工用镊子夹住晶圆片放入传输腔，通过传输手臂送至反应腔，需人员全程跟踪并放样，只是实现了半自动化，需人员对设备熟悉，且增加了人工放置晶圆的不确定性，每次放置都增加了对晶圆的污染，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多片式晶圆传输机构，以提升放置晶圆的稳定性并避免人工操作造成的污染。
为实现上述目的，本发明提供了一种多片式晶圆传输机构，所述多片式晶圆传输机构包括电动滑台件、传输手臂件、第二电动执行器、晶圆台和内部设有晶圆片的晶圆盒，所述传输手臂件设置于所述电动滑台件上侧，以在所述电动滑台件驱使下完成对晶圆片的取放，所述第二电动执行器设置于所述晶圆台的下侧，以驱使所述晶圆台上下移动，所述晶圆盒设置于所述晶圆台的上侧，且随所述晶圆台移动而移动。
利用所述电动滑台件配合所述晶圆台，利用所述第二电动执行器将所述晶圆台进行上升和下降，让所述电动滑台件驱使所述传输手臂件根据需要将晶圆片取出和放入，从而即可实现对晶圆片的快速自动化处理，且能提升放置晶圆的确定性，并避免对晶圆的污染工作。
其中，所述多片式晶圆传输机构还包括传输腔壳、放样腔壳和反应腔壳，所述传输腔壳与所述反应腔壳分别设置于所述放样腔壳的两侧，且均与所述放样腔壳连通；所述传输腔壳设置于所述电动滑台件与所述传输手臂件的外侧，所述放样腔壳设置于所述第二电动执行器、所述晶圆盒和所述晶圆台的外侧。
所述传输腔壳用以放置所述电动滑台件，通过所述电动滑台件驱使所述机械手实现对晶圆片的取出与放置工作，所述放样腔壳用以放置晶圆片，所述反应腔壳则进行对取出的晶圆片处理工作。
其中，所述电动滑台件包括钕磁铁结构、装载器地脚支撑块、第一电动执行器和滑台本体，所述钕磁铁结构通过磁性吸附连接所述传输手臂件和所述滑台本体，所述装载器地脚支撑块设置于所述第一电动执行器的两端，所述第一电动执行器设置于所述滑台本体的一端，以驱使所述传输手臂件移动，所述滑台本体设置于所述传输腔壳的内侧。
所述钕磁铁结构用以使得所述传输手臂件和所述电动滑台件之间进行磁性连接，所述装载器地脚支撑块用以支撑滑台本体，所述第一电动执行器驱使所述机械手移动，进而实现对晶圆片的抓取，所述滑台本体则配合所述第一电动执行器来驱使所述机械手的工作。
其中，所述传输手臂件设有机械手，所述机械手设置于所述传输手臂件靠近所述放样腔壳的一端。
所述机械手则在所述滑台本体的驱使下实现移动。
其中，所述晶圆台包括设有定位槽的载物板、限位块、导杆和电缸连接件，所述载物板设置于所述第二电动执行器的上侧，所述定位槽设置于所述载物板的中部，且与所述晶圆盒配合，所述限位块设置于所述载物板的上端两侧，所述导杆设置于所述载物板的下侧，所述电缸连接件设置于所述载物板的下侧中心处。
所述载物板用以放置所述晶圆盒，所述限位块数量为至少两块，且相邻的所述限位块之间的间距与所述晶圆盒的执行底部相当，进而固定所述晶圆盒，所述导杆用以将所述载物板的下端与所述放样腔壳契合，以引导所述载物板的移动方向，所述电缸连接件用以提升所述第二电动执行器与所述载物板的连接稳定性。
其中，所述第二电动执行器包括执行端部和执行底部，所述执行端部贯穿所述放样腔壳与所述电缸连接件螺栓连接，所述执行底部与所述放样腔壳的下侧固定连接。
所述执行端部通过螺栓与所述电缸连接件连接固定，所述执行底部则与所述放样腔壳的下侧实现连接。
其中，所述放样腔壳包括气缸连接板、放样腔门、传感器、导轨和设有贯穿孔的壳体，所述气缸连接板设置于所述壳体的执行底部，且与所述执行底部固定连接，所述导轨设置于所述壳体的外侧，且与所述放样腔门契合，以使得所述放样腔门上下移动，所述传感器设置于所述壳体靠近所述传输腔壳的一侧上方，所述壳体分别连通所述传输腔壳与所述反应腔壳，所述贯穿孔设置于所述壳体的执行底部，且与所述执行端部契合。
所述气缸连接板用以与所述执行底部连接固定，所述放样腔门用以封闭所述放样腔壳，且在所述导轨作用下实现上下移动，所述贯穿孔让所述第二电动执行器穿过。
本发明的一种多片式晶圆传输机构，在现有技术的基础上，提出传输机构，利用电动滑台件、传输手臂件、第二电动执行器、晶圆台相互配合，无需人工多次重复干预操作且无需人工夹持放置晶圆，大大提高了工作效率，并且减少了人工操作会带来的操作失误及操作不当，漏操作步骤的情况，同时无任何夹持方式触碰晶圆从而减少污染损坏几率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种多片式晶圆传输机构的正视图。
图2是本发明提供的一种多片式晶圆传输机构的后视图。
图3是本发明提供的一种多片式晶圆传输机构的晶圆台在放样腔壳内的结构示意图。
图4是本发明提供的一种多片式晶圆传输机构的晶圆盒在放样腔壳内的结构示意图。
图5是本发明电动滑台件和传输手臂件的结构示意图；
1-电动滑台件、101-钕磁铁结构、102-装载器地脚支撑块、103-第一电动执行器、2-传输腔壳、3-传感器、4-放样腔壳、5-传输手臂件、501-机械手、6-晶圆台、601-载物板、602-定位槽、603-限位块、604-导杆、605-电缸连接件、7-晶圆盒、701-晶圆盒底板、702-横梁、703-卡槽、8-进气过滤器、9-导轨、10-反应腔壳、11-放样腔门、12-第二电动执行器、121-执行端部、122-执行底部、13-抽气过滤器、14-气缸连接板、15-贯穿孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图5，本发明提供了一种多片式晶圆传输机构，多片式晶圆传输机构包括电动滑台件1、传输手臂件5、第二电动执行器12、晶圆台6和内部设有晶圆片的晶圆盒7，传输手臂件5设置于电动滑台件1上侧，以在电动滑台件1驱使下完成对晶圆片的取放，第二电动执行器12设置于晶圆台6的下侧，以驱使晶圆台6上下移动，晶圆盒7设置于晶圆台6的上侧，且随晶圆台6移动而移动。
利用电动滑台件1配合晶圆台6，利用第二电动执行器12将晶圆台6进行上升和下降，让电动滑台件1驱使传输手臂件5根据需要将晶圆片取出和放入，从而即可实现对晶圆片的快速自动化处理，且能提升放置晶圆的确定性，并避免对晶圆的污染工作。
其中，多片式晶圆传输机构还包括传输腔壳2、放样腔壳4和反应腔壳10，传输腔壳2与反应腔壳10分别设置于放样腔壳4的两侧，且传输腔壳2与放样腔壳4连通；传输腔壳2设置于电动滑台件1与传输手臂件5的外侧，放样腔壳4设置于第二电动执行器12、晶圆盒7和晶圆台6的外侧。
传输腔壳2用以放置电动滑台件1，通过电动滑台件1驱使机械手501实现对晶圆片的取出与放置工作，放样腔壳4用以放置晶圆片，反应腔壳10则进行对取出的晶圆片处理工作。
其中，电动滑台件1包括钕磁铁结构101、装载器地脚支撑块102、第一电动执行器103和滑台本体，钕磁铁结构101通过磁性吸附连接传输手臂件5和滑台本体，装载器地脚支撑块102设置于第一电动执行器103的两端，第一电动执行器103设置于滑台本体的一端，以驱使传输手臂件5移动，滑台本体设置于传输腔壳2的内侧。
钕磁铁结构101用以使得传输手臂件5和电动滑台件1之间进行磁性连接，装载器地脚支撑块102用以支撑滑台本体，第一电动执行器103驱使机械手501移动，进而实现对晶圆片的抓取，滑台本体则配合第一电动执行器103来驱使机械手501的工作。
其中，传输手臂件5设有机械手501，机械手501设置于传输手臂件5靠近放样腔壳4的一端。
机械手501则在滑台本体的驱使下实现移动。
其中，晶圆台6包括设有定位槽602的载物板601、限位块603、导杆604和电缸连接件605，载物板601设置于第二电动执行器12的上侧，定位槽602设置于载物板601的中部，且与晶圆盒7配合，限位块603设置于载物板601的上端两侧，导杆604设置于载物板601的下侧，电缸连接件605设置于载物板601的下侧中心处。
载物板601用以放置晶圆盒7，限位块603数量为至少两块，且相邻的限位块603之间的间距与晶圆盒7的执行底部122相当，进而固定晶圆盒7，导杆604用以将载物板601的下端与放样腔壳4契合，以引导载物板601的移动方向，电缸连接件605用以提升第二电动执行器12与载物板601的连接稳定性。
其中，第二电动执行器12包括执行端部121和执行底部122，执行端部121贯穿放样腔壳4与电缸连接件605螺栓连接，执行底部122与放样腔壳4的下侧固定连接。
执行端部121通过螺栓与电缸连接件605连接固定，执行底部122则与放样腔壳4的下侧实现连接。
其中，放样腔壳4包括气缸连接板14、放样腔门11、传感器3、导轨9和设有贯穿孔15的壳体，气缸连接板14设置于壳体的执行底部122，且与执行底部122固定连接，导轨9设置于壳体的外侧，且与放样腔门11契合，以使得放样腔门11上下移动，传感器3设置于壳体靠近传输腔壳2的一侧上方，壳体分别连通传输腔壳2与反应腔壳10，贯穿孔15设置于壳体的执行底部122，且与执行端部121契合。
气缸连接板14用以与执行底部122连接固定，放样腔门11用以封闭放样腔壳4，且在导轨9作用下实现上下移动，贯穿孔15让第二电动执行器12穿过。
进一步的，放样腔壳4还包括抽气过滤器13和进气过滤器8，抽气过滤器13设置于壳体的执行底部122侧边，进气过滤器8设置于壳体的顶部。
抽气过滤器13用以抽真空，进气过滤器8则减少颗粒污染物。
进一步的，晶圆盒7包括晶圆盒底板701、横梁702、卡槽703和盒体，晶圆盒底板701设置于盒体的下侧，横梁702设置于晶圆盒底板701的中部，且横梁702与定位槽602销轴配合，卡槽703设置于盒体的内部，以放置晶圆片。
晶圆盒底板701配合横梁702，从而使得晶圆盒7固定在晶圆台6上，卡槽703则用以放置晶圆片，盒体提供整体保护。
具体实施步骤如下：
打开放样腔门11，人工将装有晶圆片的晶圆盒7放在放样腔壳4内的晶圆台6上，晶圆盒7与晶圆台6通过销轴定位好后关闭放样腔门11，放样腔门11关闭后，真空泵通过抽气过滤器13将传输腔壳2与放样腔壳4抽至真空，同时进气过滤器8进气与抽气过滤器13配合进出N2吹扫，将放样腔壳4内颗粒污染减少至最低。
晶圆台6与第二电动执行器12出杆使用螺栓紧固，通过PLC程序控制第二电动执行器12向上动作带动晶圆盒7和晶圆台6向上运动，让晶圆盒7通过晶圆传感器3扫描并读取晶圆在晶圆盒7内放置位置及数量，根据读取的晶圆位置人工在程序中选择需处理的晶圆，程序会自动计算取样高度，然后第二电动执行器12向下动作使晶圆盒7处于取样高度，PLC程序会控制电动滑台件1向晶圆盒7方向移动，电动滑台件1与传输手臂件5通过磁力连接，从而带动传输手臂件5向前伸出至取样位置，传输手臂件5会处于上下晶圆之间的间隙位置，此时第二电动执行器12向下动作使晶圆盒7内的晶圆落到传输手臂件5上与晶圆盒7脱离，然后电动滑台件1带动传输手臂件5退回传输腔壳2内，第二电动执行器12继续向下动作至设定最低位置，电动滑台件1带动传输手臂件5及晶圆再次伸出至反应腔壳10内设定位置，反应腔壳10内载物盘会接住晶圆片后电动滑台件1带动传输手臂件5退回传输腔壳2内，反应腔壳10则开始工艺。
工艺结束后反应腔壳10内载盘会至取样位置电动滑台件1带动传输手臂件5伸出至反应腔壳10内，载盘会将晶圆落在传输手臂件5上，完成后电动滑台件1带动传输手臂件5退回传输腔壳2内，退回后第二电动执行器12向上动作带动晶圆盒7和晶圆台6向上运动至程序中设定的放样高度，电动滑台件1带动传输手臂件5及晶圆伸出至设定位置，第二电动执行器12向上动作带动晶圆盒7和晶圆台6向上运动程序设定距离将晶圆托住，使得晶圆与传输手臂件5脱离，此时电动滑台件1带动传输手臂件5退回传输腔内完成单个流程，往复以上流程直至所有晶圆完成工艺后进气过滤器8冲入氮气进放样腔充至大气压强将放样腔门11打开取出晶圆盒7。
本发明的一种多片式晶圆传输机构，在现有技术的基础上，提出传输机构，利用电动滑台件1、传输手臂件5、第二电动执行器12、晶圆台6相互配合，无需人工多次重复干预操作且无需人工夹持放置晶圆，大大提高了工作效率，并且减少了人工操作会带来的操作失误及操作不当，漏操作步骤的情况，同时无任何夹持方式触碰晶圆从而减少污染损坏几率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述多片式晶圆传输机构包括电动滑台件、传输手臂件、第二电动执行器、晶圆台和内部设有晶圆片的晶圆盒，所述传输手臂件设置于所述电动滑台件上侧，以在所述电动滑台件驱使下完成对晶圆片的取放，所述第二电动执行器设置于所述晶圆台的下侧，以驱使所述晶圆台上下移动，所述晶圆盒设置于所述晶圆台的上侧，且随所述晶圆台移动而移动。
2.如权利要求1所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述多片式晶圆传输机构还包括传输腔壳、放样腔壳和反应腔壳，所述传输腔壳与所述反应腔壳分别设置于所述放样腔壳的两侧，且均与所述放样腔壳连通；所述传输腔壳设置于所述电动滑台件与所述传输手臂件的外侧，所述放样腔壳设置于所述第二电动执行器、所述晶圆盒和所述晶圆台的外侧。
3.如权利要求2所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述电动滑台件包括钕磁铁结构、装载器地脚支撑块、第一电动执行器和滑台本体，所述钕磁铁结构通过磁性吸附连接所述传输手臂件和所述滑台本体，所述装载器地脚支撑块设置于所述第一电动执行器的两端，所述第一电动执行器设置于所述滑台本体的一端，以驱使所述传输手臂件移动，所述滑台本体设置于所述传输腔壳的内侧。
4.如权利要求2所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述传输手臂件设有机械手，所述机械手设置于所述传输手臂件靠近所述放样腔壳的一端。
5.如权利要求2所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述晶圆台包括设有定位槽的载物板、限位块、导杆和电缸连接件，所述载物板设置于所述第二电动执行器的上侧，所述定位槽设置于所述载物板的中部，且与所述晶圆盒配合，所述限位块设置于所述载物板的上端两侧，所述导杆设置于所述载物板的下侧，所述电缸连接件设置于所述载物板的下侧中心处。
6.如权利要求5所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述第二电动执行器包括执行端部和执行底部，所述执行端部贯穿所述放样腔壳与所述电缸连接件螺栓连接，所述执行底部与所述放样腔壳的下侧固定连接。
7.如权利要求6所述的一种多片式晶圆传输机构，其特征在于，
所述放样腔壳包括气缸连接板、放样腔门、传感器、导轨和设有贯穿孔的壳体，所述气缸连接板设置于所述壳体的执行底部，且与所述执行底部固定连接，所述导轨设置于所述壳体的外侧，且与所述放样腔门契合，以使得所述放样腔门上下移动，所述传感器设置于所述壳体靠近所述传输腔壳的一侧上方，所述壳体分别连通所述传输腔壳与所述反应腔壳，所述贯穿孔设置于所述壳体的执行底部，且与所述执行端部契合。
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