[實用新型]氣閘室及半導體生產設備

有效

• 申請號: 201821002311.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN208368476U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/677;H01L21/66
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種傳送晶圓的氣閘室及半導體生產設備；氣閘室包括傳送腔體、至少一晶圓感測區域、多個傳感器及控制裝置；傳送腔體上設有第一腔門、第二腔門及腔蓋，第一腔門及第二腔門分別位于傳送腔體的兩側壁上，且與傳送腔體活動連接，腔蓋位于傳送腔體的頂部且與傳送腔體活動連接；晶圓感測區域位于傳送腔體內；多個傳感器位于傳送腔體內且位于腔蓋上，用于感測晶圓的位置是否發生偏移；控制裝置與第一腔門、第二腔門及傳感器相連接，用于控制第一腔門及第二腔門的開啟及關閉，并于傳感器感測到晶圓的位置發生偏移時控制開啟的第一腔門或第二腔門維持開啟狀態。本實用新型能有效減少晶圓損傷，提高生產效率。

技術領域

本實用新型涉及集成電路制造領域，特別是涉及一種傳送晶圓的氣閘室及半導體生產設備。

背景技術

隨著集成電路技術的飛速發展，單個芯片上集成的元件數目越來越多，而元件的關鍵尺寸(Critical Dimension，簡稱CD)則越來越小，從而對集成電路制造提出了越來越高的要求。為進一步提升芯片產出能力以及產品良率，最新的半導體設備中，很多都配有傳送晶圓的傳送腔室，比如氣閘室(airlock)。通過氣閘室傳送晶圓，不僅可以對即將進入反應腔室的晶圓做最后一次清潔，而且還可以對晶圓進行預熱，從而減少晶圓在反應腔室內的加熱時間，提高反應腔室的利用率；同時，氣閘室也可以對完成工藝生產后的晶圓進行降溫及清潔，以改善顆粒污染，進一步提升良率。此外，最新的集成電路制造設備中，為進一步提高生產的連續性而傾向于將上下工藝段的反應腔室盡量臨近設置甚至將不同的腔室設置在同一設備上，比如，在刻蝕工藝段，在刻蝕腔室內對晶圓上的光刻膠完成刻蝕處理后將晶圓傳送至剝離腔室以盡快進行光刻膠剝離。通過氣閘室進行晶圓在刻蝕腔室和剝離腔室之間的傳送，可以避免晶圓與外界大氣環境的接觸，避免污染。

集成電路制造產業已高度自動化，諸如晶圓從大氣環境進入傳送腔體再進入反應腔室，以及完成工藝生產后從反應腔室轉移到傳送腔體、以及晶圓在不同反應腔室間的傳送過程都是依托機械手臂完成的。機械手臂在設定的程序控制下，精準地完成各個步驟的晶圓傳送。但是機械手臂經長時間使用后，很容易出現老化問題，導致機械手臂本身偏離預定的位置，且這種偏離可能小到用肉眼難以觀察到，使得即便晶圓在機械手臂上的位置并沒有發生變化，但經機械手臂傳送到下一空間，比如傳送到傳送腔體內時，晶圓的位置極有可能出現偏差。在半導體生產設備和半導體制造工藝均高度精細化的背景下，這種偏差會帶來嚴重后果。比如，如圖1所示的情況中，由于機械手臂本身因故障出現了偏差，導致晶圓10’經由第一腔門11’被傳送到傳送腔體1’后偏離了原有的位置，此時如果按既定流程關閉所述第一腔門11’的話，所述晶圓10’很可能撞到所述第一腔門11’上，導致晶圓10’刮傷甚至被撞碎，造成嚴重的經濟損失。

現有技術中，通常會在機械手臂上安裝傳感器或是攝像裝置以實時監測機械手臂的工作狀態，但是如上所述的情況中，如果機械手臂本身出現故障，即便晶圓仍位于機械手臂的預定位置上，但晶圓被放置到傳送腔體內時，仍有可能出現位置偏差，引發各種問題。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種傳送晶圓的氣閘室及半導體生產設備，用于解決現有技術中因機械手臂出現老化故障等原因，導致晶圓被傳送到傳送腔體后偏離預定位置而被撞碎等問題。