[发明专利]一种应用于半导体设备的自动传片装置及控制方法

摘要

一种应用于半导体设备的自动传片装置及控制方法，主要解决现有的手动传片装置效率较低，传片精度差以及使用机械手承载托盘的自动传片方式存在的机械手刚性差，寿命低及传片精度不够好的问题。该装置在反应腔与传片腔之间设有传片腔门，通过传片门控制气缸进而控制传片腔门的开启与关闭，实现传片路径的开通与切断。控制方法是利用直线运动方式动作的传片桨及可执行升降运动的加热基座，通过与其对应的传片逻辑，达到对承载多晶圆托盘的自动传片。本发明可提高沉积设备及工艺气体的利用率，传片精度高。可广泛应用于半导体薄膜沉积应用及制造技术领域。

主权项

1.一种应用于半导体设备的自动传片装置的控制方法，该方法中所涉及的装置包括加热盘组件、传片腔及固定于反应腔下方的支架，所述支架与升降运动执行机构固定；所述加热盘组件设于升降运动执行机构上，并安装在反应腔内部；所述加热盘组件在沉积反应时用于承载托盘，在传片腔中安装有直线运动执行机构，直线运动执行机构上安装传送桨，传片桨用来在传片过程中承载托盘进行取送操作，在反应腔与传片腔之间设有传片腔门，通过传片门控制气缸进而控制传片腔门的开启与关闭，实现传片路径的开通与切断，上述直线运动执行机构采用直线滑轨、电缸、气缸相配合的方式实现自动传片；径向传输运动的传送桨与轴向移动的加热盘通过自动传片逻辑相配合以满足自动传片需求，实现的具体步骤：(1)在沉积反应进行前，需要先进行送片操作，送片操作前需要通过传片门控制气缸来控制传片腔门开启，使传片腔与反应腔联通，此时，升降运动执行机构将加热盘组件移动到准备位置，进行传片前准备，当传片条件满足后，直线运动机构带动传片桨进行伸展，将承载着多片小尺寸晶圆的托盘送入传片腔中，有位置信号检测传感器进行检测，当传片桨到达指定的传片位置后，升降运动执行机构托举加热盘组件到达传片位置进行托盘的交接动作，同样有位置传感器进行信号的检测及反馈，加热盘组件上升至传片位置后会将托盘托起，此时托盘将落在加热盘组件上，并与传片桨脱离，完成托盘从传片桨至加热盘组件交接片动作，交接片完成后直线运动机构带动传片桨返回传片腔中，位置信号传感器检测到传片桨完全返回传片腔后，传片门控制气缸控制传片腔门关闭，与此同时，升降运动执行机构继续托举加热盘组件及托盘向上运动至工艺位置，并进行沉积反应；(2)当沉积反应完成后，需要进行取片操作，升降运动执行机构继续托举加热盘组件及托盘运动至传片位置，当位置信号满足后，传片门控制气缸来控制传片腔门开启，传片腔门完全开启后，直线运动机构带动传片桨进行伸展从传片腔进入反应腔中，并运动至传片位置，当传感器信号满足后，升降运动执行机构继续托举加热盘组件及托盘向下运动至准备位置，在运动过程中托盘将停留在传片桨上，从而完成取片的交接，加热盘组件到达准备位置后，直线运动机构带动传片桨及承载着沉积完成后晶圆的托盘返回传片腔中，位置信号传感器检测到传片桨完全返回传片腔后，传片门控制气缸便控制传片腔门关闭，至此，整个取片过程结束。