[發明專利]一種微環境與晶圓盒之間接口的密封裝置及密封方法

有效

• 申請號: 201710140799.8
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106816401B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 徐冬;劉東
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/68;H01L21/677
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 陶金龍;張磊

本發明公開了一種微環境與晶圓盒之間接口的密封裝置，包括：框形密封圈固定板，密封疊設于接口面向晶圓盒的一側；框形密封圈支撐板，可調節疊設于密封圈固定板外側；框形密封圈，固定在密封圈支撐板上，并至少將其內外兩側壁的部分環繞覆蓋；其中，當晶圓盒向接口移動并壓緊密封圈支撐板時，通過使密封圈支撐板產生彈性形變，使密封圈支撐板兩側的密封圈對應壓縮產生形變，形成晶圓盒與密封圈支撐板之間以及密封圈支撐板與密封圈固定板之間的密封，從而對接口進行有效密封。本發明還對應公開了一種密封方法。

技術領域

本發明涉及半導體工藝設備領域，更具體地，涉及一種微環境與晶圓盒之間接口的密封裝置及密封方法。

背景技術

在半導體工藝設備中，晶圓通過晶圓盒傳送進入反應腔室進行工藝，工藝完成后再將晶圓送回晶圓盒，從而不可避免需要將晶圓盒門打開并對其中的晶圓進行取放。晶圓取放過程中，晶圓暴露的所在區域需要控制較低的氧含量，而該暴露的區域通常是相對密閉空間，并通過向該密閉空間控制充入氮氣或其他惰性氣體來保證較低的氧含量。該密閉空間通常稱之為微環境。

要保證微環境較低的氧含量，對設備各個接口部分或者晶圓傳送位置需要進行良好的密封隔離。

將晶圓傳送到工藝腔室時，是通過微環境與晶圓盒之間的接口進行的，當晶圓盒位于該接口位置時，由接口處設置的晶圓盒開門機構將晶圓盒蓋子打開，并通過安裝在微環境內部的晶圓傳取機械手將晶圓從晶圓盒中取出，然后再傳送到工藝設備需要的位置。

由于需要維持微環境的密封性，就必然需要對微環境與晶圓盒之間的接口進行密封，這樣才能保證微環境的氧含量。通常的做法是在微環境與晶圓盒之間的接口位置環繞設置可壓縮的密封圈，通過晶圓盒壓緊密封圈時的壓縮量所產生的形變進行晶圓盒與微環境之間的密封。

密封圈的安裝方式與位置調整功能直接決定晶圓盒與微環境之間的密封效果和晶圓取放的安全性問題。通常，現有采用燕尾槽嵌入式的密封圈安裝方式在使用過程中存在著受壓引起密封圈脫離燕尾槽的危險；同時，由于在壓緊式密封方式中，晶圓盒的定位是由密封圈的安裝底板(密封圈固定板)、密封圈壓縮量及壓緊裝置共同決定的，尤其密封圈的安裝底板是密封圈和壓緊裝置的定位基準，必須要求其定位準確，并且具備調整能力，以防止晶圓與傳送裝置碰撞或劃傷破壞。

業界都在致力于徹底解決上述密封問題，部分采用在晶圓盒底部增加壓緊晶圓盒裝置或其他鎖緊裝置防止晶圓盒位置精度發生變化，但這些機構定位精度仍較差，調整能力有限且可靠性較低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種微環境與晶圓盒之間接口的密封裝置及密封方法，在保證密封性能的同時，還能夠對晶圓盒的定位位置進行精確調整，從而可以較好地保證晶圓傳送的可靠性。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種微環境與晶圓盒之間接口的密封裝置，包括：

框形密封圈固定板，密封疊設于接口面向晶圓盒的一側；

框形密封圈支撐板，可調節疊設于密封圈固定板外側；

框形密封圈，固定在密封圈支撐板上，并至少將其內外兩側壁的部分環繞覆蓋；

其中，當晶圓盒向接口移動并壓緊密封圈支撐板時，通過使密封圈支撐板產生彈性形變，使密封圈支撐板兩側的密封圈對應壓縮產生形變，形成晶圓盒與密封圈支撐板之間以及密封圈支撐板與密封圈固定板之間的密封，從而對接口進行有效密封。

優選地，所述密封圈支撐板通過若干調節螺釘調整其在密封圈固定板上的安裝水平度和垂直度及安裝位置。

優選地，所述調節螺釘一端穿過密封圈固定板與密封圈支撐板固接，另一端通過鎖緊螺母與密封圈固定板形成自鎖。