本发明涉及专门适用于处理半导体用晶圆的设备,尤其涉及一种晶圆存储装置。
背景技术:
1、晶圆目前在进行打磨抛光时,采用的是效率较高并且处理效果优异的化学机械抛光的方式,而随着半导体制造工艺的不断发展,对用于加工半导体器件的晶圆的加工精度提出了更高的要求,如当晶圆通过化学机械抛光完成后将在抛光面上附着有一定量的抛光液,而这些化学抛光液在进行晶圆转移的过程中,由于抛光液中的易挥发的物质挥发而使得部分物质附着在晶圆盘的抛光面上,而残留在晶圆抛光面上的残留物将对抛光效果造成影响,其次抛光液中的物质也容易对晶圆造成腐蚀,对于前者可通过对晶圆的清洗以提高抛光面的洁净程度,而在实际生产过程中发现部分物质并不能通过清洗方式去除掉,而对于后者其对晶圆造成的影响后期很难进行恢复,因此如何确保晶圆抛光后转移时抛光面的洁净程度,成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种晶圆存储装置,以解决上述现有技术的不足,在转移时通过在晶圆的抛光面上形成去离子水膜,以对抛光面进行润湿,从而避免抛光液的部分物质在转移时由于干燥等原因附着在抛光面上,并通过润湿还对抛光液进行稀释,从而避免抛光液的部分物质对晶圆的抛光面造成腐蚀。
2、为了实现本发明的目的,拟采用以下技术:
3、一种晶圆存储装置,包括箱体,箱体呈长条状矩形结构,其上可设置相应的转移连接部件,通过将转移连接部件连接在转移运输晶圆的搬运系统上,从而方便进行晶圆存储装置的流转。
4、箱体内设有多个储放单元,通过所提供的储放单元能对多片晶圆进行定位,并且还对晶圆进行有效的防护,最重要的是能对所转移晶圆的抛光面进行润湿,以降低抛光液对晶圆抛光面的影响。
5、储放单元包括安装于箱体内的矩形框,矩形框的上端安装有上板,上板上开设有矩形孔,矩形框的下端安装有下板,上板及下板对放置在两者之间的晶圆起着防护的作用。
6、矩形框上活动设有移动机构,移动机构的上端安装有定位机构,矩形框上设有连接机构,连接机构用于移动机构与矩形框的连接固定,矩形框上设有注液机构,注液机构上设有启闭机构,注液机构扣设于定位机构上用于晶圆上壁的润湿,定位机构能对晶圆进行定位,以免在进行转移时晶圆发生移动,而对晶圆的放置面造成磨损等影响。连接机构能将移动机构连接固定在矩形框上,从而避免在转移的过程中,由于倾倒等现象而对所放置的晶圆造成影响。注液机构其不仅对晶圆起着防护的作用,同时通过其所提供的去离子水,能对晶圆的抛光面进行润湿。启闭机构用于去离子水注入时的启闭控制。
7、移动机构包括一对活动横杆,活动横杆穿于矩形框上,活动横杆的外侧端安装有凸部,凸部的内侧端设有下环,下环的下端设有下盘,下盘位于下板的上方。
8、定位机构包括安装于下环上端的上盘,上盘的外周设有中环,中环的上端设有上环板,上环板上设有凸环,凸环呈倒v形结构,中环内活动设有多个定位下块,定位下块的上端安装有定位板,定位下块用于晶圆的支撑,定位板用于晶圆下端外周的限位,通过定位板的定位,避免在转移的过程中由于晶圆发生相对于定位下块的移动,从而使定位下块对晶圆造成磨损。同时凸环对放置在其内的晶圆起着防护的作用。
9、注液机构包括注液盘,注液盘的圆心处开设有透气中孔,透气中孔上旋盖有透气罩,当在注液时,方便空气的排出,从而便于进行注液操作。注液盘的内部设有环形储液腔,环形储液腔内填充有去离子水,环形储液腔的下端开设有多个注液孔,注液盘上端连通有进液口,进液口上连接有进液管,进液管的端部设置在箱体上,方便进行去离子水的注入操作。并且也可以通过所设置的进液管通过抽吸的方式将去离子水吸出。注液盘的下端设有密封环,密封环的下端开口地成型有倒v槽,注液孔下端的直径小于其上端的直径,当注液机构与定位机构连接时,凸环插设于倒v槽内,其中密封环插设在凸环和晶圆的边沿之间,以免在转移时出现去离子水泄漏的问题,并且为了确保密封效果,密封环采用硬质橡胶制成。
10、启闭机构包括活动设于环形储液腔内的活动环,活动环上设有多个密封锥件,密封锥件下端的直径小于其上端的直径,当启闭机构对注液机构的注液进行关闭时,密封锥件穿设于注液孔内,通过移动设置的活动环,可通过对其进行移动,从而达到注入去离子水的目的。
11、进一步地,下板的前端通过铰链连接有前端板,前端板上端开设有一对竖向孔,竖向孔内活动设有第一螺钉,第一螺钉的外侧端设有活动外板,活动外板上设有上顶推板,上顶推板上穿设有多根竖向杆,竖向杆的下端设有安装下板,安装下板安装于前端板上,竖向杆套设有第一弹簧,第一弹簧位于安装下板与上顶推板之间,第一螺钉的内侧端设有l形板,l形板位于前端板的内侧,l形板上设有多个插杆,插杆插设于上板的前端。通过转动设置的前端板,方便对放置在下板和上板之间的晶圆以及相关的内部部件进行防护,以免在转移的过程中,对晶圆造成损伤。并且通过上述所提供的方案来看其也方便进行启闭操作,同时关合后具有较强的稳定性并显著地提高晶圆转移时的安全性。
12、进一步地,活动横杆上套设有凹形板,凹形板的竖直段上设有凹形拉杆,凹形板的水平段上安装有一对连接杆,连接杆的前端套设有第七弹簧,第七弹簧位于矩形框前壁板的前侧,连接杆穿设于矩形框的前壁板上,连接杆的内侧端安装有内端板,内端板上安装有上延凸板,上延凸板的上端转动设有移动杆,矩形框的前壁板上端开设有一对移动导孔,移动导孔内穿设有第三螺钉,第三螺钉的内侧端安装有竖向移动板,竖向移动板上设有一对作用侧板,作用侧板上开设有第二斜孔,第二斜孔的后端向上倾斜延伸,第二斜孔的后端开设有水平孔,移动杆在第二斜孔与水平孔内移动,第三螺钉的外侧端安装有连接架,连接架位于矩形框前壁板的前侧,连接架的外侧端设有安装环,注液盘安装于安装环内。通过上述所提供的凹形拉杆,以便于对凹形板进行移动,并当凹形板在移动时不仅能够将第七弹簧压缩,同时还能通过移动杆的运动以使注液盘向下移动,并且将注液盘扣设在凸环上,并通过注液盘对晶圆的抛光面进行防护,同时还能进行晶圆抛光面的润湿。并且通过所提供的凹形拉杆,能单独进行注液盘的扣设和上移控制,此外由于在操作时,是通过推拉凹形拉杆进行注液盘的升降操作,因此为操作提供了便利。
13、活动横杆的外侧端安装有活动端板,活动端板上安装有外凸板,外凸板上穿设有多根第一弹簧销,第一弹簧销上套设有第六弹簧,第一弹簧销的上端设有限位块,限位块上端开口地成型有u形槽,第六弹簧位于限位块与外凸板之间,外凸板的前端设有移动压杆,当注液机构与定位机构连接时,凹形拉杆的横段穿设于u形槽内。虽然上述当注液盘扣设在凸环上时,通过将移动杆移动至水平孔内而对注液盘的状态进行锁定,而这种锁定方式的稳定性较差,在移动过程中,由于晃动等原因很容易使移动杆在第七弹簧的作用下向外运动,因此对注液盘扣设后的稳定性及严密性造成影响。因此设置了限位块和u形槽,通过所设置的u形槽能对凹形拉杆的移动进行锁止,并且在进行限位前,整个移动机构是通过连接机构连接固定在矩形框上的,因此可确保限位的稳定性。
14、进一步地,连接机构包括安装于下环外周上的第一凹件,第一凹件上穿设有多根第二弹簧销,第二弹簧销穿设于矩形框的前壁板上,第二弹簧销的内侧端设有卡锁凹件,第二弹簧销上套设有第二弹簧,第二弹簧位于卡锁凹件与第一凹件之间,矩形框的前壁板开设有一对矩形口,卡锁凹件的内侧端穿设于矩形口,卡锁凹件的内侧端两侧成型有卡锁凸部,卡锁凸部呈直角梯形结构,且卡锁凸部的内壁成型有第一斜面,第一斜面的外侧端向前倾斜。矩形框的前壁板内侧安装有一对定位侧板,定位侧板上穿设有一对活动穿杆,位于同侧的每对活动穿杆的内侧端安装有内顶板,内顶板的上设有一对锁止凸板,锁止凸板呈直角梯形结构,且锁止凸板的外壁成型有第二斜面,第二斜面的内侧端向后侧倾斜,活动穿杆上套设有第三弹簧,第三弹簧位于定位侧板与内顶板之间,活动穿杆的外侧端设有端帽,位于同侧的每对活动穿杆的外侧端套设有腰形板,腰形板位于端帽与定位侧板之间,腰形板的外壁上设有外拉横板,外拉横板上开设有第一斜孔,第一斜孔的两端分别开设有端横孔,端横孔的长度方向之间相互平行,第一斜孔的后端向内侧倾斜。当移动机构与矩形框的连接固定时,锁止凸板的内侧壁作用于卡锁凸部的外侧壁上,并通过锁止凸板对卡锁凹件的状态进行锁止。而在进行连接时通过向内推动卡锁凹件,以使其上卡锁凸部的第一斜面作用于锁止凸板的第二斜面,进而使锁止凸板张开,而当卡锁凹件运动到位后锁止凸板将在第三弹簧的作用下重新向内运动,进而通过锁止凸板对卡锁凸部进行限位,进而达到对移动机构及晶圆进行定位,同时通过定位当注液盘向下移动时,能够将注液盘准确的扣设在凸环上。
15、进一步地,为了方便取消锁止凸板对卡锁凸部的锁止作用,因此在矩形框的前壁板外侧安装有两对第四弹簧销,位于同侧的每对第四弹簧销的外侧端套设有顶推动板,顶推动板位于第一凹件的内侧,第四弹簧销上套设有第四弹簧,第四弹簧位于顶推动板与矩形框的前壁板之间,顶推动板向内延伸地设有一对内伸凸板,矩形框的前壁板上开设有两对活动孔,内伸凸板穿设于活动孔,位于同侧的每对内伸凸板的内侧端转动设有内压杆,内压杆在第一斜孔与端横孔内活动,在应用时,可通过继续向内推动移动机构的方式以使顶推动板向内运动,并且在顶推动板的移动下使内压杆经过第一斜孔,并且随着内压杆的移动能够使腰形板的外壁作用于端帽,并向外拉动锁止凸板向外移动,从而取消锁止,随后通过快速向外拉动移动机构的方式将移动机构及晶圆的移出操作。
16、进一步地,中环的外周上设有凸壳,凸壳的内部外侧端转动设有转动轮,转动轮上端连接有转动帽,上盘上转动设有转动轴,转动轴的上端设有传动轮,传动轮与转动轮之间通过传动带传动,转动轴的下端设有齿轮,齿轮上啮合有中齿轮,中齿轮上设有丝杆,丝杆的下端转动设于上盘上,丝杆上通过螺纹连接有丝套,丝套的上端设有花键套,花键套的上端设有顶盘,花键套的上端套设有固定盘,固定盘的外周成型有至少三个凹形支件,每个凹形支件上开设有一对导向横孔,导向横孔内活动设有一对第二螺钉,第二螺钉的下端安装有活动下板,活动下板的外侧端设有下伸凸板,下伸凸板上安装有套管,套管内穿设有活动内杆,活动内杆的外侧端设有外端板,外端板安装于凹形支件的外侧端,活动内杆上套设有第五弹簧,第五弹簧位于外端板与下伸凸板之间,位于同一个凹形支件上的第二螺钉上端安装于定位下块上,定位下块位于凹形支件的上侧,丝套的外周上设有至少三个撑板,撑板的外壁成型有第三斜面,第三斜面的上端向内倾斜延伸,套管的外侧端作用于第三斜面的外壁上,每个凹形支件的外壁上安装有安装凸起,安装凸起上安装有凹形架,凹形架的下端设有导向竖杆,导向竖杆穿设于上盘上。为了对晶圆进行稳定的约束,因此设置了第五弹簧,当撑板向下移动时将通过第五弹簧所提供的弹力使得定位板对晶圆进行限位,此外,当在晶圆取出时,可通过丝套向上运动时推动固定盘的方式将所定位的晶圆从凸环中顶出,从而便于进行晶圆的取出操作。
17、进一步地,定位下块的上端转动设有多颗滚珠,滚珠的设置能避免定位下块对晶圆造成磨损,并且能对晶圆进行支撑。
18、进一步地,套管的外侧端转动设有作用球,作用球的外周相切于第三斜面的外壁上,提高了撑板及丝套移动时的灵活性。
19、进一步地,定位板的内壁成型有内凹弧槽,以免在定位时对晶圆的外周造成损伤。
20、进一步地,活动环上设有一对竖向连杆,竖向连杆的上端穿设于注液盘的上端,竖向连杆的上端设有连接块,连接块的上端设有横板,横板上开设有横向孔,注液盘的上端安装有一对转动凸座,注液盘的上端还安装有限位侧板,限位侧板上穿设有凹形插杆,凹形插杆的内侧端设有内移板,内移板的下端设有移动下板,移动下板的内侧端安装有一对拉动竖板,拉动竖板的上端开设有竖向拉孔,竖向拉孔内穿设有第一横杆,第一横杆的两端弯折有凹形摆杆,凹形摆杆的水平段转动设于转动凸座上,凹形摆杆的外侧端设有摆动压杆,摆动压杆穿设于横向孔内,摆动压杆的轴向与第一横杆的轴向共线。当在注液时,可通过凹形插杆对拉动竖板进行移动的方式以使凹形摆杆及摆动压杆进行转动,并且通过摆动压杆的转动将使得活动环向上移动,进而方便使去离子水通过注液孔注入晶圆抛光面的表面上,并在密封环的约束密封下在晶圆的表面上形成润湿水膜。而后通过继续对拉动竖板的移动,能够再次进行密封,避免被污染的水在转移过程中进入环形储液腔中,而对其内的去离子水造成污染,或者能避免去离子水可移动的空间较大而四处流动,而在转移时对晶圆抛光面的润湿效果造成影响,当然在该方式下,当完成转移后方便将去离子水抽出。
21、上述技术方案的优点在于:
22、本发明在进行晶圆盘的转移时,能对晶圆盘进行有效的防护,从而确保转移时的安全性,并且在转移时通过在晶圆抛光面上形成去离子水膜的方式对晶圆的抛光面进行润湿,以免抛光液对晶圆造成不良影响。
1.一种晶圆存储装置,其特征在于,包括箱体(1);
2.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,下板(203)的前端通过铰链连接有前端板(204),前端板(204)上端开设有一对竖向孔(205),竖向孔(205)内活动设有第一螺钉(206),第一螺钉(206)的外侧端设有活动外板(207),活动外板(207)上设有上顶推板(208),上顶推板(208)上穿设有多根竖向杆(209),竖向杆(209)的下端设有安装下板(210),安装下板(210)安装于前端板(204)上,竖向杆(209)套设有第一弹簧(211),第一弹簧(211)位于安装下板(210)与上顶推板(208)之间,第一螺钉(206)的内侧端设有l形板(212),l形板(212)位于前端板(204)的内侧,l形板(212)上设有多个插杆(213),插杆(213)插设于上板(201)的前端。
3.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,活动横杆(300)上套设有凹形板(500),凹形板(500)的竖直段上设有凹形拉杆(501),凹形板(500)的水平段上安装有一对连接杆(502),连接杆(502)的前端套设有第七弹簧(503),第七弹簧(503)位于矩形框(200)前壁板的前侧,连接杆(502)穿设于矩形框(200)的前壁板上,连接杆(502)的内侧端安装有内端板(504),内端板(504)上安装有上延凸板(505),上延凸板(505)的上端转动设有移动杆(506),矩形框(200)的前壁板上端开设有一对移动导孔(216),移动导孔(216)内穿设有第三螺钉(507),第三螺钉(507)的内侧端安装有竖向移动板(508),竖向移动板(508)上设有一对作用侧板(509),作用侧板(509)上开设有第二斜孔(510),第二斜孔(510)的后端向上倾斜延伸,第二斜孔(510)的后端开设有水平孔(511),移动杆(506)在第二斜孔(510)与水平孔(511)内移动,第三螺钉(507)的外侧端安装有连接架(512),连接架(512)位于矩形框(200)前壁板的前侧,连接架(512)的外侧端设有安装环(513),注液盘(514)安装于安装环(513)内;
4.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,连接机构包括安装于下环(308)外周上的第一凹件(400),第一凹件(400)上穿设有多根第二弹簧销(401),第二弹簧销(401)穿设于矩形框(200)的前壁板上,第二弹簧销(401)的内侧端设有卡锁凹件(403),第二弹簧销(401)上套设有第二弹簧(402),第二弹簧(402)位于卡锁凹件(403)与第一凹件(400)之间,矩形框(200)的前壁板开设有一对矩形口(214),卡锁凹件(403)的内侧端穿设于矩形口(214),卡锁凹件(403)的内侧端两侧成型有卡锁凸部(404),卡锁凸部(404)呈直角梯形结构,且卡锁凸部(404)的内壁成型有第一斜面(405),第一斜面(405)的外侧端向前倾斜;
5.根据权利要求4所述的晶圆存储装置,其特征在于,矩形框(200)的前壁板外侧安装有两对第四弹簧销(419),位于同侧的每对第四弹簧销(419)的外侧端套设有顶推动板(421),顶推动板(421)位于第一凹件(400)的内侧,第四弹簧销(419)上套设有第四弹簧(420),第四弹簧(420)位于顶推动板(421)与矩形框(200)的前壁板之间,顶推动板(421)向内延伸地设有一对内伸凸板(418),矩形框(200)的前壁板上开设有两对活动孔(215),内伸凸板(418)穿设于活动孔(215),位于同侧的每对内伸凸板(418)的内侧端转动设有内压杆(417),内压杆(417)在第一斜孔(415)与端横孔(416)内活动。
6.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,中环(311)的外周上设有凸壳(315),凸壳(315)的内部外侧端转动设有转动轮(316),转动轮(316)上端连接有转动帽(317),上盘(310)上转动设有转动轴(320),转动轴(320)的上端设有传动轮(319),传动轮(319)与转动轮(316)之间通过传动带(318)传动,转动轴(320)的下端设有齿轮(321),齿轮(321)上啮合有中齿轮(322),中齿轮(322)上设有丝杆(323),丝杆(323)的下端转动设于上盘(310)上,丝杆(323)上通过螺纹连接有丝套(337),丝套(337)的上端设有花键套(338),花键套(338)的上端设有顶盘(346),花键套(338)的上端套设有固定盘(339),固定盘(339)的外周成型有至少三个凹形支件(327),每个凹形支件(327)上开设有一对导向横孔(328),导向横孔(328)内活动设有一对第二螺钉(329),第二螺钉(329)的下端安装有活动下板(330),活动下板(330)的外侧端设有下伸凸板(331),下伸凸板(331)上安装有套管(332),套管(332)内穿设有活动内杆,活动内杆的外侧端设有外端板(336),外端板(336)安装于凹形支件(327)的外侧端,活动内杆上套设有第五弹簧(333),第五弹簧(333)位于外端板(336)与下伸凸板(331)之间,位于同一个凹形支件(327)上的第二螺钉(329)上端安装于定位下块(342)上,定位下块(342)位于凹形支件(327)的上侧,丝套(337)的外周上设有至少三个撑板(340),撑板(340)的外壁成型有第三斜面(341),第三斜面(341)的上端向内倾斜延伸,套管(332)的外侧端作用于第三斜面(341)的外壁上,每个凹形支件(327)的外壁上安装有安装凸起(326),安装凸起(326)上安装有凹形架(325),凹形架(325)的下端设有导向竖杆(324),导向竖杆(324)穿设于上盘(310)上。
7.根据权利要求6所述的晶圆存储装置,其特征在于,定位下块(342)的上端转动设有多颗滚珠(345)。
8.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,套管(332)的外侧端转动设有作用球(335),作用球(335)的外周相切于第三斜面(341)的外壁上。
9.根据权利要求7所述的晶圆存储装置,其特征在于,定位板(343)的内壁成型有内凹弧槽(344)。
10.根据权利要求1所述的晶圆存储装置,其特征在于,活动环(530)上设有一对竖向连杆(532),竖向连杆(532)的上端穿设于注液盘(514)的上端,竖向连杆(532)的上端设有连接块(534),连接块(534)的上端设有横板(535),横板(535)上开设有横向孔(536),注液盘(514)的上端安装有一对转动凸座(526),注液盘(514)的上端还安装有限位侧板(520),限位侧板(520)上穿设有凹形插杆(521),凹形插杆(521)的内侧端设有内移板(522),内移板(522)的下端设有移动下板(523),移动下板(523)的内侧端安装有一对拉动竖板(524),拉动竖板(524)的上端开设有竖向拉孔(525),竖向拉孔(525)内穿设有第一横杆(527),第一横杆(527)的两端弯折有凹形摆杆(528),凹形摆杆(528)的水平段转动设于转动凸座(526)上,凹形摆杆(528)的外侧端设有摆动压杆(529),摆动压杆(529)穿设于横向孔(536)内,摆动压杆(529)的轴向与第一横杆(527)的轴向共线。
