本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶圓裝載裝置。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的日益發(fā)展，半導(dǎo)體工藝的準(zhǔn)確度就顯得格外重要。因?yàn)橐坏┰诠に囍邪l(fā)生細(xì)微的錯(cuò)誤，即可能造成工藝的失敗，導(dǎo)致晶圓的毀損或報(bào)廢，因而耗費(fèi)大量成本。

在半導(dǎo)體制造技術(shù)中，半導(dǎo)體工藝的設(shè)備通過(guò)由多個(gè)相鄰的工藝反應(yīng)室所組成，并藉由晶圓裝載裝置(load lock)，使晶圓在不同工藝反應(yīng)室間傳輸。晶圓裝載裝置包括裝載腔體和晶圓盒，晶圓在工藝反應(yīng)室之間的傳輸都是利用機(jī)械手臂，將晶圓從位于裝載腔體內(nèi)的晶圓盒中取出，傳送至工藝反應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行工藝反應(yīng)，并于工藝結(jié)束后將晶圓取回，再送回至晶圓盒中，以進(jìn)行下一系列的工藝步驟。機(jī)械手將晶圓從晶圓盒中取出的過(guò)程中，所述晶圓盒通過(guò)支撐裝置移動(dòng)到預(yù)定的位置。

在這個(gè)過(guò)程中，可能發(fā)生支撐裝置晃動(dòng)導(dǎo)致晶圓盒碰撞到裝載腔體的底部造成晶圓盒內(nèi)的晶圓出現(xiàn)損傷等問(wèn)題。此外，裝載腔體由于誤操作開啟裝載腔體的密封門也會(huì)帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何防止晶圓裝載裝置內(nèi)的晶圓出現(xiàn)損傷是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶圓裝載裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的晶圓裝載裝置內(nèi)的晶圓出現(xiàn)損傷的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種晶圓裝載裝置，包括裝載腔體、晶圓盒、支撐裝置、安全鎖及位置傳感器；其中，所述晶圓盒設(shè)置于所述裝載腔體內(nèi)；所述支撐裝置包括支撐軸和驅(qū)動(dòng)設(shè)置，所述支撐軸支撐所述晶圓盒，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備使所述晶圓盒沿所述支撐軸的軸向移動(dòng)；所述安全鎖能夠鎖定所述支撐軸使所述晶圓盒停止移動(dòng)；所述位置傳感器檢測(cè)所述晶圓盒的位置并將檢測(cè)到的所述晶圓盒的位置發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所述安全鎖。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，當(dāng)所述位置傳感器檢測(cè)到所述晶圓盒到達(dá)第一位置時(shí)，所述位置傳感器將所述晶圓盒的第一位置發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備停止工作，所述第一位置為所述晶圓盒與所述裝載腔體的內(nèi)壁距離在0～5cm的位置。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述位置傳感器將所述晶圓盒的第一位置發(fā)送給所述安全鎖，所述安全鎖鎖定所述支撐軸。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述安全鎖包括彈簧，所述彈簧面向所述支撐軸的一端設(shè)置有阻尼塊。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，還包括電磁線圈，所述彈簧的伸縮通過(guò)所述電磁線圈控制。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述彈簧的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述彈簧以所述支撐軸均勻分布。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，還包括一不間斷電源，所述不間斷電源為所述安全鎖和所述位置傳感器提供電源。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括馬達(dá)。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述裝載腔體為真空的裝載腔體。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述裝載腔體內(nèi)設(shè)置有氣壓傳感器，所述氣壓傳感器連接到所述裝載腔體的密封門。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述密封門包括第一氣動(dòng)裝置和第二氣動(dòng)裝置，所述第一氣動(dòng)裝置通過(guò)第一氣管開啟所述密封門，所述第二氣動(dòng)裝置通過(guò)第二氣管關(guān)閉所述密封門。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述第一氣管與所述第二氣管之間通過(guò)第一閥門相連通，在所述第二氣管上設(shè)置有第二閥門。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，還包括一報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置連接所述安全鎖。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，當(dāng)所述安全鎖鎖定所述支撐軸時(shí)，所述安全鎖發(fā)送信號(hào)給所述報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。

可選的，在所述晶圓裝載裝置中，所述報(bào)警器包括聲訊報(bào)警器和/或顯示報(bào)警器。

在本實(shí)用新型提供的晶圓裝載裝置中，存放晶圓的晶圓盒設(shè)置在支撐軸上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備使晶圓盒沿支撐軸的軸向移動(dòng)，通過(guò)位置傳感器來(lái)檢測(cè)所述晶圓盒的位置，并通過(guò)安全鎖來(lái)鎖定支撐軸使晶圓盒停止移動(dòng)，防止晶圓盒與裝載腔體底部發(fā)生碰撞，防止晶圓盒內(nèi)晶圓受到損壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的晶圓裝載裝置的剖視圖；

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的晶圓裝載裝置的安全鎖及支撐軸的俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的晶圓裝載裝置的密封門的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，請(qǐng)參閱附圖。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種晶圓裝載裝置，包括裝載腔體10、晶圓盒20、支撐裝置30、安全鎖40及位置傳感器50；其中，所述晶圓盒20設(shè)置于裝載腔體10內(nèi)；所述支撐裝置30包括支撐軸31和驅(qū)動(dòng)設(shè)備32，所述支撐軸31支撐所述晶圓盒20，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備32使所述晶圓盒20沿所述支撐軸31的軸向移動(dòng)；所述安全鎖40能夠鎖定所述支撐軸31使所述晶圓盒20停止移動(dòng)；所述位置傳感器50檢測(cè)所述晶圓盒20的位置并將檢測(cè)到的所述晶圓盒20的位置發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備32和所述安全鎖40。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種起保護(hù)作用的裝置，防止晶圓盒在移動(dòng)時(shí)造成晶圓損傷，其中支撐晶圓盒的支撐軸可部分設(shè)置在裝載腔體內(nèi)，位置傳感器設(shè)置在能探測(cè)到支撐軸位置的位置。

在本實(shí)施中，當(dāng)所述位置傳感器50檢測(cè)到所述晶圓盒20到達(dá)第一位置時(shí)，所述位置傳感器50將所述晶圓盒20的第一位置發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備32，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備32停止工作，從而使晶圓盒20停止移動(dòng)，所述第一位置為所述晶圓盒20與所述裝載腔體10的內(nèi)壁距離在0～5cm的位置，即晶圓盒20沿支撐軸31的軸向移動(dòng)到靠近裝載腔體10的內(nèi)壁時(shí)所處的位置，例如，晶圓盒20距離裝載腔體10的內(nèi)壁為1cm、2cm、3cm、4cm、5cm以及0～5cm中任一位置時(shí)。

此外，所述位置傳感器50將所述晶圓盒20的第一位置發(fā)送給所述安全鎖40，所述安全鎖40鎖定所述支撐軸31，從而使晶圓盒20停止移動(dòng)，防止在異常情況下，晶圓盒20繼續(xù)移動(dòng)碰撞到裝載腔體10的內(nèi)壁，防止由于碰撞使晶圓盒20內(nèi)放置的晶圓損傷。

如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述安全鎖40包括彈簧41，所述彈簧41面向所述支撐軸31的一端設(shè)置有阻尼塊42，當(dāng)阻尼塊42與支撐軸31接觸時(shí)，從而使支撐軸31上的晶圓盒20無(wú)法繼續(xù)移動(dòng)。

可選的，所述安全鎖40還包括電磁線圈，所述彈簧41的伸縮通過(guò)所述電磁線圈控制，在電磁線圈產(chǎn)生作用力使彈簧41伸縮。

繼續(xù)參考圖2所示，所述彈簧41的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述彈簧41以所述支撐軸31均勻分布，例如，采用3個(gè)彈簧及與彈簧連接的阻尼塊環(huán)繞支撐軸，由于彈簧通過(guò)電磁線圈控制，在電磁線圈通電的情況下壓縮或推動(dòng)彈簧，從而使3個(gè)阻尼塊以支撐軸為中心均勻分布從不同的方位抵住支撐軸，較佳的防止支撐軸移動(dòng)，其中阻尼塊可選用橡膠、高分子聚合物或金屬等，多個(gè)阻尼塊可均勻的分布在支撐軸四周。通過(guò)在不同的情況時(shí)，通過(guò)安全鎖來(lái)保護(hù)晶圓盒中的晶圓，防止其晶圓由于意外碰撞受到損傷。在此，當(dāng)位置傳感器探測(cè)到支撐軸到達(dá)極限位置時(shí)，位置傳感器發(fā)送信息給安全鎖，從使安全鎖開啟，鎖定所述支撐軸使晶圓盒不再移動(dòng)；此外，當(dāng)晶圓盒開始作校正時(shí)，支撐軸開始移動(dòng)，支撐軸移動(dòng)時(shí)間超過(guò)設(shè)定的時(shí)間時(shí)，安全鎖開啟，在位置傳感器工作異常時(shí)從另一方面防止晶圓盒發(fā)生碰撞。

可選的，所述晶圓裝載裝置還包括一不間斷電源(UPS)，所述不間斷電源為所述安全鎖40和所述位置傳感器50提供電源，所安全鎖40和所述位置傳感器50可連接不間斷電源進(jìn)行工作，從而使安全鎖在市電斷電等情況下依然正常工作。

在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備32包括馬達(dá)(motor)，通過(guò)馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)支撐軸移動(dòng)，例如，可采用馬達(dá)通過(guò)皮帶或齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)支撐軸，支撐軸可以采用伸縮結(jié)構(gòu)或者導(dǎo)軌等方式使支撐軸上的晶圓盒沿軸向移動(dòng)，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用電磁驅(qū)動(dòng)或氣壓驅(qū)動(dòng)等其它動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)方式。

可選的，所述裝載腔體10為真空的裝載腔體，即裝載腔體內(nèi)可實(shí)現(xiàn)負(fù)壓的環(huán)境，也是就裝載腔體內(nèi)的真空度小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101325pa，例如，裝載腔體內(nèi)的真空度為0、-20KPa、-50KPa、-75KPa或-100KPa等不同的環(huán)境，在真空的環(huán)境下，滿足不同的工藝要求。在真空的裝載腔體中，裝載腔體10內(nèi)設(shè)置有氣壓傳感器，所述氣壓傳感器連接到所述裝載腔體10的密封門，當(dāng)氣壓傳感器檢測(cè)到裝載腔體內(nèi)外的存在氣壓差時(shí)，氣壓傳感器連接的密封門無(wú)法開啟，即氣壓傳感器發(fā)送信號(hào)給密封門使其無(wú)法開啟，防止裝載腔體內(nèi)的晶圓由于氣壓的劇烈變化導(dǎo)致晶圓破裂。

如圖3所示，在本實(shí)施例中，所述密封門60包括第一氣動(dòng)裝置和第二氣動(dòng)裝置，所述第一氣動(dòng)裝置通過(guò)第一氣管61開啟所述密封門60，所述第二氣動(dòng)裝置通過(guò)第二氣管62關(guān)閉所述密封門60，使密封門60通過(guò)氣動(dòng)的方式經(jīng)不同的氣管來(lái)進(jìn)行開啟和關(guān)閉?？蛇x的，所述第一氣管61與所述第二氣管62之間通過(guò)設(shè)置第一閥門63相連通，在所述第二氣管62上設(shè)置第二閥門64，當(dāng)設(shè)置第一閥門63處于開啟狀態(tài)并且第二閥門64處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，即第一氣管61與第二氣管62連通，即使進(jìn)行誤操作控制第一氣動(dòng)裝置進(jìn)行開啟，由于第一氣管與第二氣管連通，使密封門無(wú)法被開啟，從而防止誤操作帶來(lái)的意外。

可選的，所述晶圓裝載裝置還包括一報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置連接所述安全鎖40。當(dāng)所述安全鎖40鎖定所述支撐軸31時(shí)，所述安全鎖40發(fā)送信號(hào)給所述報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，當(dāng)安全鎖30進(jìn)行鎖定后即報(bào)警通知技術(shù)人員及時(shí)處理?？蛇x的，所述報(bào)警器包括聲訊報(bào)警器和/或顯示報(bào)警器，通過(guò)不同的方式來(lái)發(fā)出檢測(cè)到破片的消息并發(fā)出通知，例如，聲訊報(bào)警器可為蜂鳴器或喇叭，顯示報(bào)警器可為警報(bào)燈或顯示屏。

在本實(shí)用新型提供的晶圓裝載裝置中，存放晶圓的晶圓盒設(shè)置在支撐軸上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)設(shè)備使晶圓盒沿支撐軸的軸向移動(dòng)，通過(guò)位置傳感器來(lái)檢測(cè)所述晶圓盒的位置，并通過(guò)安全鎖來(lái)鎖定支撐軸使晶圓盒停止移動(dòng)，防止晶圓盒與裝載腔體底部發(fā)生碰撞，防止晶圓盒內(nèi)晶圓受到損壞。

上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。