[發明專利]模塊化半導體設備傳輸腔體單元及晶圓傳輸系統

在審

• 申請號: 202110043221.7
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112786507A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 嚴俊;潘學勤;解文駿;宋維聰
• 申請（專利權）人: 上海陛通半導體能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

本發明提供一種模塊化半導體設備傳輸腔體單元及晶圓傳輸系統，傳輸腔體單元包括：傳送腔體，為正多邊形結構，其每個邊上均設有傳送通道，每一個所述傳送通道均可與外掛模塊對接或通過連通結構與另一傳送腔體對接；移動組件，用于實現晶圓的抓取和在相鄰腔體之間的輸送。本發明將傳輸腔體設計為正多邊形結構，并令每個傳送通道的形狀、規格大小完全一致，因此整體設備可根據安裝場地的不同實現自由的對接組合，提高了靈活性及適用性。另，多個腔體之間采用“單通道”的連通結構對接，使得次級腔體至少增加一個外掛模塊。同時，上述設計使得傳送腔體可以采用標準的模塊化生產，維修、更換更加方便快捷；極大提高了生產、安裝及維護的效率。

技術領域

本發明屬于半導體制造設備領域，特別是涉及一種模塊化半導體設備傳輸腔體單元及晶圓傳輸系統。

背景技術

為了滿足半導體加工的工藝需求，現有的半導體加工設備大都為兩級傳送腔結構，即：功能傳送腔和工藝傳送腔兩個腔體；每個傳送腔根據工藝需求可外掛多個功能模塊及工藝模塊；并且兩級傳送腔之間采用“雙通道”的連接方式進行對接，在機械手的操作下實現晶圓的“進出”傳送。

一方面，現有的設備結構只適用于特定的工藝流程，不同的工藝需求需要從生產廠家定制不同的設備結構，無法實現模塊化生產，組裝時靈活性、互換性和適用性差。

另一方面，采用“雙通道”的連接方式對于第二級傳送腔體來說，需要占用兩個對接口(或較大的外掛空間)，采用雙通道的連接方式，對于二級傳送腔而言，需要占用兩個對接口，因此，對于現有的設備由于外掛模塊的數量限制，對設備整體可適用的工藝流程具有很大的局限性。例如，對正八邊形結構而言，除去“雙通道”占用的兩個對接口，在工藝模塊及平臺整體結構的限制下，最多只能掛六個工藝模塊。

考慮到工藝復雜性的需求，一種解決方案是：通過增加設備的整體體積，來增加設備外掛工藝模塊的數量，進而滿足工藝復雜性的需求。但是我們知道，對于半導體設備而言，增加設備體積無疑需要增加設備整體的占用面積，會導致設備整體的建造成本極具增加；因此，對于工藝流程復雜需要多工藝腔來完成的情況來說，現有設計使其加工受到了很大的限制。

因此，如何實現腔體的模塊化，及增多外掛腔體，成為本領域人員急需解決的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種模塊化半導體設備傳輸腔體單元及晶圓傳輸系統，用于解決現有技術中傳送腔體外掛工藝模塊的數量受限且難以模塊化、使用不靈活的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種模塊化半導體設備傳輸腔體單元，所述傳輸腔體單元包括：傳送腔體，所述傳送腔體為正多邊形結構，所述正多邊形的每個邊上均設有傳送通道，每一個所述傳送通道均可與外掛模塊對接或通過連通結構與另一傳送腔體對接；移動組件，設置于所述傳送腔體中，所述移動組件用于實現晶圓的抓取和在相鄰腔體之間的輸送。

可選地，所述連通結構設有上下分布的兩個獨立且貫通所述連通結構相對的第一側面與第二側面的第一傳送通道和第二傳送通道，用于實現相鄰腔體之間的晶圓傳送；所述第一側面及第二側面設有用于腔體與連通結構連接的對接部；所述連通結構的上表面及下表面分別設置有相互獨立不連通的第一晶圓放置室及第二晶圓放置室，所述第一晶圓放置室及第二晶圓放置室分別與所述第一傳送通道和第二傳送通道連通，用于中轉存放代加工或已加工完成的晶圓。

可選地，所述對接部上設有可獨立控制第一傳送通道和第二傳送通道開啟或閉合的閥門組件。

可選地，所述第一傳送通道和第二傳送通道中的晶圓傳送方向為相反。

可選地，所述連通結構上設有可視化蓋板，用于控制所述第一晶圓放置室及第二晶圓放置室的環境參數，并用于實時觀察晶圓的放置狀況。

可選地，所述對接部通過嵌入所述傳送腔體的傳送通道內的方式實現所述連通結構與所述傳送腔體的連接。