基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体为基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道。

背景技术

晶圆输送通道用于将晶圆在多个加工用工艺装置之间进行移送。

申请公开号为CN116581080A的专利公开了一种用于传输晶圆的转运装置，包括基盘、气腔、定位部和连接臂；所述气腔为顶部开口结构，多个气腔分布在基盘上，多个气腔分别通过气路与气源连接，并且各气腔的气压相同，定位部形成在基盘边缘，用于对晶圆定位，晶圆位于气腔的顶部，并且晶圆的中心位于多个气腔的中心，晶圆与气腔之间形成有气膜层，连接臂与基座连接，连接臂用于连接移动设备；

如上述申请相同，晶圆在晶圆移送装置和工艺装置之间进行移送，现有技术中的晶圆转移一般会与大气环境产生接触，但是半导体制造工艺中，若晶圆在上一工艺过程中接触了工艺气体，晶圆表面常常会残留上一工艺的工艺气体，而晶圆移送装置如果处于大气环境，这些工艺气体和大气里包含的氧气或水分发生反应可能产生氧化物，导致晶圆图案不良或装置内部被污染，其次随着晶圆的先进制程，由于其精密性，对于微尘颗粒的容忍性越来越低，而由于现今部分的晶圆输送的过程中可能因为空气中含有杂质，造成在运送过程中的微尘颗粒与晶圆接触，对晶圆造成污染，使得后续的制程将无法达到要求；

因此晶圆在转移时，需要实现将接触晶圆的工艺气体抽除干净，并且保证在超真空环境下输送，使得运送过程中不会有含有杂质的空气污染到晶圆，本申请提供基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道，以解决上述提到的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道。

本发明采用以下技术方案，基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道，包括通道本体，还包括分别连接在通道本体两端的进料组件和出料组件；

所述进料组件包括进料盒、第一上盖和转动连接在进料盒内的进料盘，所述进料盘的侧壁沿其周向等角度开设有进料槽口，所述进料盒外壁上开设有与进料槽口相对应的进料口，所述进料盒侧壁上还设置有第一抽真空组件，第二个所述进料槽口转动到与进料口的位置相对应时，第一个进料槽口则与第一抽真空组件相对，通过第一抽真空组件抽空第一个进料槽口内的空气。

作为上述技术方案的进一步描述：所述进料盒内位于进料盘的一侧设置有进料转移组件，所述进料转移组件用于将进料槽口内的晶圆转移到通道本体内进行输送。

作为上述技术方案的进一步描述：所述进料转移组件包括弧形定位座，所述弧形定位座的外壁上开设有第一导料口，所述弧形定位座外壁上位于第一导料口的下方和上方分别设置有承托座和第一条形导轨，所述承托座上表面对称开设有两个十字滑槽，所述十字滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块与十字滑槽沿长度方向的一侧壁之间固定连接有弹簧，所述滑块上表面设置有弧形定位架，所述弧形定位架外壁中心处一体成型有第一楔形块，所述第一条形导轨内转动连接有第一丝杠，所述第一丝杠上螺纹连接有第一丝杠螺母座，所述第一丝杠螺母座下表面中心处嵌设安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的底端安装有第一静电吸附盘，所述第一电动推杆的底端外壁上对称固定有两个横梁，且两个横梁处于同一水平线上，两个所述横梁远离第一电动推杆的一端均垂直固定有第二楔形块，所述第一楔形块和第二楔形块均为直角梯形结构。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一上盖上表面螺栓固定有第一驱动电机，所述第一丝杠的一端固定连接有第一伞齿轮，所述第一驱动电机的输出轴贯穿第一上盖延伸到进料盒内并安装有第二伞齿轮，所述第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述进料槽口的内壁上嵌设有第一电动伸缩杆，且第一电动伸缩杆的活动端上安装有弧形推料架。

作为上述技术方案的进一步描述：所述通道本体包括凹型输送座和固定连接在凹型输送座上部开口处的上密封板，所述凹型输送座内设置有输送组件；

所述输送组件包括焊接固定在凹型输送座两端侧壁上的两个L型座，两个所述L型座之间转动连接有输送辊，所述输送辊共设置有两个，且两个输送辊之间绕接有输送带，所述输送带上表面等间距开设有多个放置槽，所述凹型输送座的外壁上螺栓固定有输送电机，所述输送电机的输出轴通过联轴器与其中一个输送辊转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述出料组件包括出料盒、第二上盖和转动连接在出料盒内的出料盘，所述出料盘的侧壁沿其周向等角度开设有下料槽口，所述出料盒的外壁上开设有与下料槽口相对应的出料口，所述出料盒侧壁上还设置有第二抽真空组件，所述出料盒内位于出料盘的一侧固定连接有出料转移组件；

所述出料转移组件用于将通道本体内的晶圆转移到出料盘内，所述出料转移组件包括第二弧形座，所述第二弧形座的外壁上开设有第二导料口，所述第二弧形座外壁上垂直焊接有第二条形导轨，且第二条形导轨位于第二导料口的上方，所述第二条形导轨内转动连接有第二丝杠，所述第二丝杠上螺纹连接有第二丝杠螺母座，所述第二丝杠螺母座内嵌设安装有第二电动推杆，且第二电动推杆的底端安装有第二静电吸附盘，所述第二上盖上表面固定连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴贯穿第二上盖延伸到出料盒内并安装有第四伞齿轮，所述第二丝杠上固定有第三伞齿轮，所述第三伞齿轮与第四伞齿轮啮合连接。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一上盖上表面固定连接有带动进料盘转动的上料电机，所述第二上盖上表面固定连接有带动出料盘转动的出料电机，所述进料盒的内壁上与所述进料槽口相对的位置嵌设有第一弧形密封垫，所述出料盒的内壁上与所述下料槽口相对应的位置嵌设粘接有第二弧形密封垫。

作为上述技术方案的进一步描述：所述出料盒内壁上嵌设安装有第二电动伸缩杆，且第二电动伸缩杆的活动端固定连接有活动出料座。

作为上述技术方案的进一步描述：所述第一抽真空组件和第二抽真空组件均由基座和安装固定在基座上的真空泵组成，所述真空泵上导通连接有进气管。

有益效果：本发明提供的基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道，在使用时，将通道本体固定连接在两个工艺装置之间，并使得进料组件和出料组件分别位于两个工艺装置内，当上一个工艺装置完成对晶圆的加工时，将晶圆推送到进料盘内开设的进料槽口内，通过控制进料盘转动，使得进料槽口与进料口错位，从而通过进料盒对进料槽口密封，配合第一抽真空组件对进料槽口内的工艺气体抽出排出，使得进料槽口内处于真空状态，然后当进料槽口转动到与第一导料口的位置对应时，配合设置的弧形推料架和进料转移组件转移到通道本体内，通过通道本体输送到出料组件上，再通过出料组件输送到下一个工艺装置内，这样的结构设计，使得通道本体内不会有空气或工艺气体进入，整个通道本体内保持超真空状态，并且当晶圆从一个工艺装置内转移出时，会自动将晶圆转移到一个密封空间内，然后对工艺气体进行抽出干净，使得工艺气体不会在加工完成后还影响到晶圆的后续加工；

进一步的，在通过进料转移组件转移晶圆时，当进料槽口内的晶圆在弧形推料架的推送下进入到承托座上，此时控制第一静电吸附盘移动到承托座的正上方，控制第一电动推杆伸长，带动第一静电吸附盘下移，对承托座上的晶圆进行吸附转移，同时当第一电动推杆伸长时，通过横梁带动第二楔形块下移，通过第二楔形块下移推动第一楔形块移动，从而带动两个弧形定位架相互靠近，对位于承托座上的晶圆进行居中定位，从而便于第一静电吸附盘对晶圆进行精准吸附，防止吸附的晶圆偏移，不便于直接放置到输送带上开设的放置槽内，从而该进料转移组件，当第一电动推杆伸长带动第一静电吸附盘下移时，可同步带动两个弧形定位架相互靠近，对位于承托座上的晶圆进行居中定位，使得第一静电吸附盘可对承托座上的晶圆进行精准的吸附固定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：

图1为本发明实施例提供的基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道的拆分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的进料转移组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的弧形定位座的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的图3中的B区放大图；

图6为本发明实施例提供的进料组件的截面示意图；

图7为本发明实施例提供的输送组件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的出料组件的剖视图；

图9为本发明实施例提供的图6中的A区放大图；

图10为本发明实施例提供的弧形推料架的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的活动出料座的结构示意图。

图中：1、通道本体；11、凹型输送座；12、上密封板；13、输送组件；131、L型座；132、输送辊；133、输送带；134、放置槽；135、输送电机；2、进料组件；21、进料盒；22、第一上盖；23、进料盘；231、第一电动伸缩杆；232、弧形推料架；24、进料槽口；25、进料口；26、第一抽真空组件；261、基座；262、真空泵；263、进气管；27、进料转移组件；271、弧形定位座；272、第一导料口；273、承托座；274、第一条形导轨；275、十字滑槽；276、滑块；277、弧形定位架；278、弹簧；279、第一楔形块；2710、第一丝杠；2711、第一驱动电机；2712、第一丝杠螺母座；2713、第一伞齿轮；2714、第二伞齿轮；2715、第一电动推杆；2716、第一静电吸附盘；2717、横梁；2718、第二楔形块；28、第一弧形密封垫；29、上料电机；3、出料组件；31、出料盒；32、第二上盖；33、出料盘；331、第二电动伸缩杆；332、活动出料座；34、下料槽口；35、出料口；36、第二抽真空组件；37、出料转移组件；371、第二弧形座；372、第二导料口；373、第二条形导轨；374、第二丝杠；375、第二丝杠螺母座；376、第二电动推杆；377、第二静电吸附盘；378、第三伞齿轮；379、第四伞齿轮；3710、第二驱动电机；38、出料电机；39、第二弧形密封垫。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

实施例1

请参阅图1-图2、图6和图10，本发明实施例提供一种技术方案：基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道，包括通道本体1，还包括分别连接在通道本体1两端的进料组件2和出料组件3；

进料组件2包括进料盒21、第一上盖22和转动连接在进料盒21内的进料盘23，第一上盖22固定在进料盒21上表面开口处，进料盘23的侧壁沿其周向等角度开设有进料槽口24，进料盒21外壁上开设有与进料槽口24相对应的进料口25，进料盒21侧壁上还设置有第一抽真空组件26，第二个进料槽口24转动到与进料口25的位置相对应时，第一个进料槽口24则与第一抽真空组件26相对，通过第一抽真空组件26抽空第一个进料槽口24内的空气，进料盒21内位于进料盘23的一侧设置有进料转移组件27，进料转移组件27用于将进料槽口24内的晶圆转移到通道本体1内进行输送，进料槽口24的内壁上嵌设有第一电动伸缩杆231，且第一电动伸缩杆231的活动端上安装有弧形推料架232。

具体的，该基于超真空环境无颗粒物污染的晶圆输送通道使用时，将通道本体1固定连接在两个工艺装置之间，并使得进料组件2和出料组件3分别位于两个工艺装置内，即进料组件2位于上一个工艺装置内，出料组件3位于下一个工艺装置内，当上一个工艺装置完成对晶圆的加工时，控制进料盒21内的进料盘23上开设的进料槽口24与进料口25相对应，将晶圆通过进料口25推送到进料盘23内开设的进料槽口24内，通过控制进料盘23转动，使得装有晶圆的进料槽口24与进料口25错位，从而通过进料盒21的内壁对进料槽口24进行密封，当下一个进料槽口24转动到与进料口25的位置相对应时，此时第一个装有晶圆的进料槽口24转动到与第一抽真空组件26相对应，然后通过第一抽真空组件26将进料槽口24内的工艺气体进行抽出，随着进料盘23每次等角度转动，实现依次进行进料然后抽真空，当装有晶圆的进料槽口24通过第一抽真空组件26抽真空后转动到与进料转移组件27相对应的位置后，再通过控制第一电动伸缩杆231伸长，通过弧形推料架232推送到进料转移组件27上，通过进料转移组件27转移到通道本体1内，然后再通过出料组件3转移到下一工艺装置内，完成晶圆的输送，需要说明的是，通道本体1与进料组件2和出料组件3均为密封连接，通道本体1内为超真空环境。

实施例2

请参阅图1-图2和图7，该实施例为本发明的第二个实施例，通道本体1包括凹型输送座11和固定连接在凹型输送座11上部开口处的上密封板12，凹型输送座11内设置有输送组件13；

输送组件13包括焊接固定在凹型输送座11两端侧壁上的两个L型座131，两个L型座131之间转动连接有输送辊132，输送辊132共设置有两个，且两个输送辊132之间绕接有输送带133，输送带133上表面等间距开设有多个放置槽134，凹型输送座11的外壁上螺栓固定有输送电机135，输送电机135的输出轴通过联轴器与其中一个输送辊132转动连接。

具体的，在上述实施例的基础上，当晶圆通过进料转移组件27转移到通道本体1内时，即晶圆转移到输送带133上开设的放置槽134内，然后通过输送电机135带动输送带133移动，将晶圆输送到出料组件3的一端，然后通过出料组件3将晶圆转移到下一个工艺装置内，放置槽134为圆形结构。

实施例3

请参阅图2-图6，该实施例为本发明的第三个实施例，进料转移组件27包括弧形定位座271，弧形定位座271的外壁上开设有第一导料口272，弧形定位座271外壁上位于第一导料口272的下方和上方分别设置有承托座273和第一条形导轨274，承托座273上表面对称开设有两个十字滑槽275，十字滑槽275内滑动连接有滑块276，滑块276与十字滑槽275沿长度方向的一侧壁之间固定连接有弹簧278，滑块276上表面设置有弧形定位架277，弧形定位架277外壁中心处一体成型有第一楔形块279，第一条形导轨274内转动连接有第一丝杠2710，第一丝杠2710上螺纹连接有第一丝杠螺母座2712，第一丝杠螺母座2712下表面中心处嵌设安装有第一电动推杆2715，第一电动推杆2715的底端安装有第一静电吸附盘2716，第一电动推杆2715的底端外壁上对称固定有两个横梁2717，横梁2717共设置有两个，且两个横梁2717处于同一水平线上，两个横梁2717远离第一电动推杆2715的一端均垂直固定有第二楔形块2718，第一楔形块279和第二楔形块2718均为直角梯形结构，第一上盖22上表面螺栓固定有第一驱动电机2711，第一丝杠2710的一端固定连接有第一伞齿轮2713，第一驱动电机2711的输出轴贯穿第一上盖22延伸到进料盒21内并安装有第二伞齿轮2714，第一伞齿轮2713和第二伞齿轮2714啮合连接。

具体的，在上述实施例的基础上，当装有晶圆的进料槽口24通过第一抽真空组件26抽真空后转动到与进料转移组件27相对应的位置后，再通过控制第一电动伸缩杆231伸长，通过弧形推料架232推送到进料转移组件27上，即进料槽口24内的晶圆通过弧形推料架232推送到承托座273上，通过控制第一驱动电机2711带动第二伞齿轮2714移动，通过第二伞齿轮2714带动第一伞齿轮2713转动，从而带动第一丝杠2710转动，通过第一丝杠2710转动带动第一丝杠螺母座2712移动，从而带动第一静电吸附盘2716移动到承托座273的正上方，控制第一电动推杆2715伸长，带动第一静电吸附盘2716下移，对承托座273上的晶圆进行吸附转移，同时当第一电动推杆2715伸长时，通过横梁2717带动第二楔形块2718下移，通过第二楔形块2718下移推动第一楔形块279移动，从而带动两个弧形定位架277相互靠近，此时弹簧278收缩，对位于承托座273上的晶圆进行居中定位，从而便于第一静电吸附盘2716对晶圆进行精准吸附，防止吸附的晶圆偏移，不便于直接放置到输送带133上开设的放置槽134内，需要说明的是，第一电动推杆2715与输送带133相互垂直设置，且第一电动推杆2715位于输送带133的竖直中心线上，输送带133的宽度小于两个第二楔形块2718之间的间距，从而使得输送带133不会对第二楔形块2718产生阻挡。

实施例4

请参阅图2、图8和图11，该实施例为本发明的第四个实施例，出料组件3包括出料盒31、第二上盖32和转动连接在出料盒31内的出料盘33，第二上盖32固定在出料盒31的上部开口处，出料盘33的侧壁延其周向等角度开设有下料槽口34，出料盒31的外壁上开设有与下料槽口34相对应的出料口35，出料盒31侧壁上还设置有第二抽真空组件36，出料盒31内位于出料盘33的一侧固定连接有出料转移组件37；

出料转移组件37用于将通道本体1内的晶圆转移到出料盘33内，出料转移组件37包括第二弧形座371，第二弧形座371的外壁上开设有第二导料口372，第二弧形座371外壁上垂直焊接有第二条形导轨373，且第二条形导轨373位于第二导料口372的上方，第二条形导轨373内转动连接有第二丝杠374，第二丝杠374上螺纹连接有第二丝杠螺母座375，第二丝杠螺母座375内嵌设安装有第二电动推杆376，且第二电动推杆376的底端安装有第二静电吸附盘377，第二上盖32上表面固定连接有第二驱动电机3710，第二驱动电机3710的输出轴贯穿第二上盖32延伸到出料盒31内并安装有第四伞齿轮379，第二丝杠374上固定有第三伞齿轮378，第三伞齿轮378与第四伞齿轮379啮合连接；

第一上盖22上表面固定连接有带动进料盘23转动的上料电机29，第二上盖32上表面固定连接有带动出料盘33转动的出料电机38，进料盒21的内壁上与进料槽口24相对的位置嵌设有第一弧形密封垫28，出料盒31的内壁上与下料槽口34相对应的位置嵌设粘接有第二弧形密封垫39，出料盒31内壁上嵌设安装有第二电动伸缩杆331，且第二电动伸缩杆331的活动端固定连接有活动出料座332，上料电机29和出料电机38为步进电机，步进电机，是一种无刷直流电动机，其将一个完整的旋转分割成多个相等的步骤进行完成，即实现间歇式等角度转动。

具体的，在上述实施例的基础上，当通过通道本体1内设置的输送组件13将晶圆输送到出料转移组件37的一端时，此时通过控制第二驱动电机3710带动第四伞齿轮379转动，第四伞齿轮379带动第三伞齿轮378转动，通过第三伞齿轮378带动第二丝杠374转动，第二丝杠374带动第二丝杠螺母座375移动，通过第二丝杠螺母座375将第二静电吸附盘377移动到输送带133放置晶圆的放置槽134的正上方，控制第二电动推杆376伸长，带动第二静电吸附盘377下移，对放置槽134内的晶圆进行吸附固定，再控制第二电动推杆376伸长，再次控制第二丝杠螺母座375移动，带动晶圆进行转移，同步控制第二电动伸缩杆331伸长，将活动出料座332从第二导料口372推出，将第二静电吸附盘377上的晶圆转移到活动出料座332上，然后控制第二电动伸缩杆331收缩，将活动出料座332回收到下料槽口34内，此时控制出料盘33转动，将内部有晶圆的下料槽口34转动到出料口35相对应的位置，然后控制第二电动伸缩杆331伸长，将活动出料座332从出料口35推出即可，并且在出料盘33转动时，当空的下料槽口34转入到出料盒31内时，对下料槽口34进行密封，然后配合第二抽真空组件36对其内部的空气进行抽出，使得外界的空气不会通过下料槽口34进入到通道本体1内，抽完真空的下料槽口34再转动到与第二导料口372相对的位置，进行使用，第一弧形密封垫28的设置，用于提高进料盒21对进料槽口24的密封效果，第二弧形密封垫39的设置，用于提高出料盒31对下料槽口34的密封效果。

实施例5

请参阅图1、图2、图6和图9，该实施例为本发明的第五个实施例，第一抽真空组件26和第二抽真空组件36均由基座261和安装固定在基座261上的真空泵262组成，真空泵262上导通连接有进气管263。

具体的，在上述实施例的基础上，当需要对进料槽口24或者下料槽口34进行抽真空时，只需要控制真空泵262工作，通过进气管263抽出进料槽口24或者下料槽口34内的气体即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。