CN208589424U - 防夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体设备制造技术领域，公开了一种防夹装置，安装于半导体处理设备的工艺腔与传送腔之间的缓冲腔内，缓冲腔包括上盖、底部以及侧壁，在侧壁上开设有狭缝，缓冲腔还包括狭缝门，对狭缝进行开闭，防夹装置包括晶圆感应机构以及狭缝门控制机构；晶圆感应机构检测晶圆的位置并与狭缝门控制机构通信连接；狭缝门控制机构基于晶圆感应机构的信号来控制狭缝门的开合状态。本实用新型提供的防夹装置能够通过晶圆感应机构对狭缝处进行实时监测，观察狭缝门准备关闭时是否有晶圆掉落在狭缝上以及机械手臂是否已经从缓冲腔收回传送腔，并根据监测结果及时控制狭缝门开启或闭合，实现对晶圆和半导体处理设备的保护。

Description

防夹装置

技术领域

本实用新型涉及半导体设备制造技术领域，特别涉及一种防夹装置。

背景技术

目前，半导体业内的半导体处理设备中，晶圆在一个传送腔与多个工艺腔之间进行传递并进行相关处理，并且在传送腔之和工艺腔之间还设置有多个缓冲腔。一般来说，晶圆在工艺反应后会从工艺腔经由缓冲腔而进入共用传送腔内，再由传送腔内的机械手臂穿过设置在与另一工艺腔连接的缓冲腔内的狭缝而进入另一工艺腔并进行新的工艺反应。在狭缝处设有狭缝门来对其进行开闭。

然而，传送过程中，如果晶圆在工艺腔内的位置出现偏差时，可能在被机械手臂传送时从机械手臂上滑落，或者在通过狭缝时从机械手臂上被碰落，又或者机械手臂在工作过程中可能出现异常，停留在狭缝处。此时，若狭缝门关闭，则可能夹到晶圆或者机械手臂，导致晶圆破碎或者机械手臂受损，从而导致晶圆的浪费或设备的修复更换工作。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种防夹装置，能够解决狭缝门夹到晶圆或者机械手臂的问题。

根据本实用新型，通过感应机构和控制机构协同工作，能够在晶圆从传送腔运送至工艺腔的过程中出现意外而跌落的情况下，及时检测到晶圆并控制狭缝门，从而保护晶圆不被狭缝门夹碎。并且，还可以避免机械手臂被狭缝门夹到，对机械手臂起到了保护的效果。

本实用新型提供了一种防夹装置，安装于半导体处理设备的工艺腔与传送腔之间的缓冲腔内，缓冲腔包括上盖、底部以及侧壁，在侧壁上开设有狭缝，缓冲腔还包括狭缝门，对狭缝进行开闭，防夹装置包括晶圆感应机构以及狭缝门控制机构；晶圆感应机构检测晶圆的位置并与狭缝门控制机构通信连接；狭缝门控制机构基于晶圆感应机构的信号来控制狭缝门的开合状态。

相较于现有技术而言，本实用新型提供的防夹装置能够通过晶圆感应机构对狭缝处进行实时监测，观察狭缝门准备关闭时是否有晶圆掉落在狭缝上以及机械手臂是否已经从缓冲腔收回传送腔，并根据监测结果及时控制狭缝门开启或闭合，实现对晶圆和机械手臂的保护，从而节约生产成本。

作为优选，晶圆感应机构为光电传感器，并且光电传感器包括对置的发射端和接收端。

光电传感器体积较小，不会影响狭缝门的开合动作。并且其检测的灵敏度较高，因此能够较为精准地对是否有晶圆落在狭缝门处进行检测。

进一步地，作为优选，发射端设置在底部或上盖中的一方，接收端设置在底部或上盖中的另一方，并且接收端和发射端设置在底部或上盖的靠近狭缝的侧边处。

将发射端和接收端分别设置于缓冲腔的上盖或底部，能够在两者之间保留较大的空间，从而能够确保狭缝门在缓冲腔内的开合动作顺利进行，并且接收端和发射端设置在底部或上盖的靠近狭缝的侧边处，确保检测范围，提高检测效率。

另外，作为优选，晶圆感应机构安装于狭缝所在的侧壁的平面内。

将晶圆感应机构设置在狭缝所在的平面内，减小晶圆感应机构到狭缝的距离，能够进一步提高晶圆感应机构的精度而更灵敏地检测是否有晶圆掉落在狭缝上。

进一步地，作为优选，光电传感器设置有多个。

将多个光电传感器依次设置在狭缝处，能够细化检测范围并提高检测精度，当晶圆落在狭缝的不同位置处时，更容易被光电传感器检测到，从而更好地保护晶圆。

另外，作为优选，还包括驱动装置以及多条轨道，轨道设置在上盖和底部，在每条轨道上安装有滑动件，在每个滑动件上可拆卸地安装有发射端或接收端。

通过设置轨道以及滑动件，使得光电传感器的检测过程更加连续，能够进一步扩大光电传感器的检测范围、提高光电传感器在狭缝处的检测精度，确保当有晶圆掉落在狭缝处时能够被检测到，从而能及时对晶圆采取保护措施。另外，光电传感器采用可拆卸的安装方式能够降低对光电传感器的维修难度。

进一步地，作为优选，滑动件能够在驱动装置的控制下同步地运动。

发射端和接收端相对设置并同步地运动，能够在运动过程中确保发射端发出的光线被接收端收到，从而使光线扫描经过狭缝处，更加精确地对狭缝处是否有晶圆或机械手臂进行检测，减小检测的盲区。

进一步地，作为优选，还包括与晶圆感应机构通信连接的报警机构，晶圆感应机构向报警机构发送信号，由报警机构发出提醒。

当晶圆感应机构检测到狭缝处设有异物时，能够通过报警机构发出警报，引起操作人员的注意，能及时对半导体处理设备进行调整。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式中晶圆落在狭缝处并被检测到的示意图；

图2是本实用新型的第一实施方式中机械手臂停在狭缝处并被检测到的示意图；

图3是本实用新型的狭缝门闭合的示意图；

图4是本实用新型的第一实施方式中设有狭缝门的侧壁的示意图；

图5使本实用新型的第一实施方式中设有3个光电传感器的示意图；

图6使本实用新型的第二实施方式中光电传感器设置在滑块上并沿着轨道滑动的示意图。

附图标记说明：

1-晶圆；2-工艺腔；3-传送腔；3a-机械手臂；4-缓冲腔；4a-上盖；4b-底部；4c-侧壁；5-狭缝门；6-狭缝；7a-光电传感器；7a1-发射端；7a2-接收端；7b-狭缝门控制机构；7c-轨道；7d-滑块。

具体实施方式

实施方式一

本实用新型的第一实施方式提供的一种防夹装置，安装于半导体处理设备的工艺腔2与传送腔3之间的缓冲腔4内，缓冲腔4包括上盖4a、底部4b以及侧壁4c，在侧壁4c上开设有狭缝6，缓冲腔4还包括狭缝门5，控制所述狭缝6进行开启或闭合，防夹装置包括晶圆感应机构(图中未示出)以及狭缝门控制机构7b；晶圆感应机构检测晶圆1的位置并与狭缝门控制机构7b通信连接；狭缝门控制机构7b基于晶圆感应机构的信号来控制狭缝门5的开合状态。

简单来说，晶圆感应机构用于对缓冲腔4，特别是靠近工艺腔2的侧壁4c处是否有晶圆1掉落进行检测，从而确保当狭缝门5关闭时，狭缝6处没有落下的晶圆1或没有未收回的机械手臂3a。

在本实施方式中，参见图3所示，狭缝门5关闭时具体操作为：先从缓冲腔4的底部4b升起到达与狭缝6对应的位于同一水平高度的位置上，再朝着狭缝6运动，直至两者对接从而将腔体密封。因此，在有晶圆1落在狭缝6处或机械手臂3a未能收回且并未被及时检测到的情况下，晶圆1或机械手臂3a会被狭缝门5夹到，从而导致晶圆1被夹碎或机械手臂3a出现损坏。

具体来说，在本实施方式中，参见图1和图2所示，晶圆感应机构为光电传感器7a，并且光电传感器7a包括对置的发射端7a1和接收端7a2。

光电传感器7a体积较小，不会影响狭缝门的开合动作。并且其检测的灵敏度较高，因此能够较为精准地对是否有晶圆1落在狭缝6上进行检测。其中，发射端7a1向接收端7a2发射光线，若接收端7a2能够正常接收到光线，则能够说明发射端7a1与接收端7a2之间没有异物。在本实施方式中，参见图1所示，接收端7a2和发射端7a1分别设置在狭缝6两侧，一旦有晶圆1落在狭缝6上时，光线会被晶圆1阻挡，因此接收端7a2无法收到光线。此时，光电传感器7a可以通过改变电路状态的方式告知狭缝门控制机构7b有晶圆1掉落，并通过狭缝门控制机构7b停止闭合狭缝门5的操作，从而实现对晶圆1的保护。并且当检测没有晶圆1落在狭缝6处时，控制狭缝门5闭合。

并且，在本实施方式中，发射端7a1设置在底部4b或上盖4a中的一方，接收端7a2设置在底部4b或上盖4a中的另一方，并且接收端7a2和发射端7a1设置在底部4b或上盖4a的靠近狭缝6的侧边处。

参见图1和图2所示，将发射端7a1和接收端7a2分别设置于缓冲腔4的上盖4a或底部4b，使得发射端7a1和接收端7a2安装得更加牢固，不易发生偏移，从而使光电传感器7a能够有效工作，及时检测到掉落的晶圆1。并且这样设置还能够在两者之间保留较大的空间，从而使得狭缝门5在缓冲腔4内的开合动作顺利进行。在本实施方式中，以发射端7a1设置在上盖4a、接收端7a2设置在缓冲腔4的底部4b为例进行说明。

另外，在本实施方式中，晶圆感应机构安装于狭缝6所在的侧壁4c的平面内、即底部4b或上盖4a的靠近狭缝6的侧边处与侧壁4c相接的部分。

将晶圆感应机构设置在狭缝6所在的平面内，从而减小晶圆感应机构到狭缝6的距离，能够进一步提高晶圆感应机构的精度而更灵敏地检测掉落在狭缝6处的晶圆1。

具体地，在本实施方式中，参见图1、图2和图4，所示，接收端7a2设置在缓冲腔4的底部4b并与设置有狭缝6的侧面贴合。同样地，当上盖4a闭合时，设置在上盖4a且与接收端7a2对置的发射端7a1也能够与设置有狭缝6的侧面贴合。从而以减少光电传感器7a与狭缝6之间的距离方式提高对晶圆1检测的准确性。

优选的，在本实施方式中，光电传感器7a设置有多个。

其中，多个光电传感器7a依次设置在狭缝6处，能够细化检测范围并提高检测精度，当晶圆1落在狭缝6的不同位置处时，也能够被光电传感器7a检测到，从而更好地保护晶圆1。

具体来说，在本实施方式中，参见图5所示，以在狭缝6处设置3个光电传感器7a为例。其中一个光电传感器7a设置在狭缝6的中轴线上，其他两个光电传感器7a对称设置在两侧并靠近狭缝6的两端。

当晶圆1落到狭缝6中部时，可以被设置在狭缝6中轴线上的光电传感器7a检测到，从而由控制机构阻止狭缝门5闭合以实现对晶圆1的保护。当晶圆1仅有一部分落在狭缝6的两端处的时候，设置在狭缝6中轴线上的光电传感器7a无法检测到晶圆1，若此时关闭狭缝门5则会导致晶圆1被夹碎。但设置3个光电传感器7a后，可以通过另外两个光电传感器7a对狭缝6的两端处是否有晶圆1进行检测，从而提高检测的精度能够更好地保护晶圆1以及机械手臂3a。当然，随着设置光电传感器7a的密度提高，检测效果也会随之提高。

综合上述考量，本实用新型提供的防夹装置能够通过晶圆感应机构对狭缝6处进行实时监测，观察当狭缝门5准备关闭时是否有晶圆1掉落在狭缝6上以及机械手臂3a是否已经从缓冲腔4收回，并根据监测结果及时控制狭缝门5开启或闭合，实现对晶圆1和机械手臂3a的保护，从而节约生产成本。

实施方式二

本实用新型的第二实施方式提供了一种防夹装置，本实施方式是对第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于，在本实用新型的第二实施方式中，还包括驱动装置以及多条轨道7c，轨道7c设置在上盖4a和底部4b，在每条轨道7c上安装有滑动件，在每个滑动件上可拆卸地安装有发射端7a1或接收端7a2。

并且，在本实施方式中，驱动装置外接设置，并且滑动件能够在驱动装置的控制下同步地运动。

当狭缝门5准备关闭时，驱动装置控制滑块7d从轨道7c的一端移动至另一端，并且，发射端7a1和接收端7a2相对设置并同步地运动，能够在运动过程中确保发射端7a1发出的光线被接收端7a2收到，使得光电传感器7a产生的光线扫描经过狭缝6，从而对狭缝6处是否有晶圆1掉落或未收回的机械手臂3a进行精度更高的检测，并且光电传感器7a扫描的操作需要在狭缝门5闭合之间完成。一旦通过光电传感器7a发现狭缝6处有异物时，通过狭缝门控制机构7b及时停止狭缝门5的闭合动作。

具体来说，参见图6所示，在本实施方式中，轨道7c有两条并以对置的方式设置，具体分别设置在上盖4a和缓冲腔4的底部4b，并且两条轨道7c的延伸方向均为狭缝6的长度方向。在每条轨道7c内均设置有能够在驱动装置控制下沿着轨道7c滑动的滑块7d，并且滑块7d在滑动过程中保持对置的状态。在两个滑块7d相对的面上分别可拆卸地设置光电传感器7a的发射端7a1和接收端7a2，并且接收端7a2能够收到发射端7a1发出的光线。在滑块7d移动时，光电传感器7a一起移动，并使光线以扫描方式经过狭缝6，对狭缝6处是否有晶圆1或者机械手臂3a进行检测。若检测结果正常则狭缝门5正常关闭；若检测到狭缝6处有异常时，狭缝门控制机构7b阻止狭缝门5关闭，从而保护晶圆1或机械手臂3a不被夹到。

本实施方式以设置轨道7c和滑块7d配合的方式，使静态检测变为动态检测，从而使得光电传感器7a的检测过程更加连续，能够进一步扩大光电传感器7a的检测范围、提高光电传感器7a在狭缝6处的检测精度，进一步确保当有晶圆1掉落在狭缝6处时能够被检测到，从而及时对晶圆1采取保护措施。

另外，在本实施方式中，防夹装置还包括与晶圆感应机构通信连接的报警机构(图中未示出)，晶圆感应机构向报警机构发送信号，由报警机构发出提醒。

当晶圆感应机构检测到狭缝6处设有异物时，能够通过报警机构发出警报，引起操作人员的注意，能及时对半导体处理设备进行调整。

本领域的普通技术人员可以理解，在上述的各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改，也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此，在实际应用中，可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种防夹装置，安装于半导体处理设备的工艺腔与传送腔之间的缓冲腔内，所述缓冲腔包括上盖、底部以及侧壁，在所述侧壁上开设有狭缝，所述缓冲腔还包括狭缝门，控制所述狭缝进行开启或闭合，其特征在于，所述防夹装置包括晶圆感应机构以及狭缝门控制机构；

所述晶圆感应机构检测所述晶圆的位置并与所述狭缝门控制机构通信连接；

所述狭缝门控制机构基于所述晶圆感应机构的信号来控制所述狭缝门的开合状态。

2.根据权利要求1所述的防夹装置，其特征在于，所述晶圆感应机构为光电传感器，并且所述光电传感器包括对置的发射端和接收端。

3.根据权利要求2所述的防夹装置，其特征在于，所述发射端设置在所述底部或所述上盖中的一方，所述接收端设置在所述底部或所述上盖中的另一方，并且所述接收端和所述发射端设置在所述底部或所述上盖的靠近所述狭缝的侧边处。

4.根据权利要求2所述的防夹装置，其特征在于，所述晶圆感应机构安装于狭缝所在的所述侧壁的平面内。

5.根据权利要求2-4的任一项所述的防夹装置，其特征在于，所述光电传感器设置有多个。

6.根据权利要求2所述的防夹装置，其特征在于，还包括驱动装置以及多条轨道，所述轨道设置在所述上盖和所述底部，在每条所述轨道上安装有滑动件，在每个所述滑动件上可拆卸地安装有所述发射端或所述接收端。

7.根据权利要求6所述的防夹装置，其特征在于，所述滑动件能够在所述驱动装置的控制下同步地运动。

8.根据权利要求7所述的防夹装置，其特征在于，还包括与所述晶圆感应机构通信连接的报警机构，所述晶圆感应机构向所述报警机构发送信号，由所述报警机构发出提醒。