晶圆装载设备的制作方法

本实用新型涉及晶圆生产制造加工设备领域，具体涉及一种晶圆装载设备。

背景技术：

在集成电路前道制造工艺中，需要使用到晶圆扫描映射系统对晶圆的片数进行扫描映射，从而便于抓取晶圆进行后续的处理，以及对晶圆信息的统计。

在对晶圆进行扫描映射的过程中，晶圆扫描映射系统的扫描部设置在腔体内的机械臂末端，并跟随机械臂在垂直于晶圆表面的方向上运动。在运动过程中，所述扫描部完成对所述腔体内放置的晶圆的数目的检测。

由于机械臂与晶圆盒的距离较近，在通过机械臂带动扫描部对晶圆进行扫描时，所述扫描部与晶圆的距离也较近。当晶圆没有放置到位时，所述扫描部很有可能与所述晶圆发生碰撞，造成晶圆的毁损。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种晶圆装载设备，能够减小对晶圆的毁损率。

为了解决上述技术问题，本实用新型中提供了一种晶圆装载设备，包括腔体和舱门还包括扫描传感器，其中，所述腔体用于放置晶圆盒；所述舱门用于封闭所述腔体；所述扫描传感器设置于所述舱门，并能够跟随所述舱门的开合运动，用于扫描所述腔体中的晶圆盒内放置的晶圆，以获取所述腔体中的晶圆盒内放置的晶圆数目。

可选的，所述扫描传感器包括发射单元和接收单元，其中，所述发射单元包括一发射口，所述发射口朝向所述晶圆设置，用于向晶圆发射检测信号；所述接收单元包括一接收口，所述接收口朝向所述晶圆设置，用于接收所述检测信号经晶圆折射后的折射信号。

可选的，所述发射单元为激光发射单元，所述接收单元为激光接收单元，所述检测信号为光信号。

可选的，所述晶圆水平放置在所述腔体内时，在所述扫描传感器的扫描过程中，所述发射单元的发射口的朝向与水平面之间具有第一夹角，所述接收单元的接收口的朝向与水平面之间具有第二夹角。

可选的，所述第一夹角为15°～20°，所述第二夹角也为15°～20°。

可选的，所述第一夹角与所述第二夹角相等。

可选的，晶圆盒内的晶圆沿竖直方向平行放置，所述舱门的开合方向为竖直方向，所述扫描传感器能够跟随所述舱门在竖直方向上运动，获取所述晶圆盒内的晶圆的数目。

可选的，所述发射单元和接收单元均设置于所述舱门顶部，且所述发射单元和接收单元之间的距离小于所述腔体内放置的晶圆的直径。

可选的，还包括控制器，连接到所述发射单元和接收单元，用于控制所述发射单元发射检测信号、控制所述接收单元接收折射信号，并根据接收到的折射信号获取所述腔体中放置的晶圆的数目。

本实用新型的晶圆装载设备的扫描传感器设置于舱门，跟随所述舱门的开合运动，并在运动过程中对所述腔体内放置的晶圆的数目进行检测。将扫描传感器设置到舱门，使得所述扫描传感器对腔体内放置的晶圆的数目进行检测时，不会与晶圆发生碰撞造成晶圆毁损，采用上述晶圆装载设备可以降低晶圆的毁损率。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中的晶圆装载设备的侧视示意图。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中的晶圆装载设备的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的晶圆装载设备进一步详细说明。

请参阅图1、2，为本实用新型的一种具体实施方式中的晶圆装载设备的结构示意图，其中图1为在一种具体实施方式中晶圆装载设备的侧视示意图，图2为在一种具体实施方式中晶圆装载设备的俯视示意图。

该具体实施方式中，所述晶圆装载设备包括腔体100和舱门101，还包括扫描传感器102，其中，所述腔体100用于放置晶圆盒103；所述舱门101用于封闭所述腔体100；所述扫描传感器102设置于所述舱门101，并能够跟随所述舱门101的开合运动，用于扫描所述腔体100中的晶圆盒103内放置的晶圆104，以获取所述腔体100中的晶圆盒103内放置的晶圆104数目。

所述腔体100的尺寸与该腔体100预计要放入的晶圆盒103的尺寸匹配。若预计要放入的晶圆盒103的尺寸大，则需要设置大尺寸的腔体100，使所述晶圆盒103能够被置入所述腔体100中。若预计要放入的晶圆盒103的尺寸小，则可设置小尺寸的腔体100，以节省制作腔体100所需的物料成本。

所述舱门101用于密封所述腔体100，所述舱门101的尺寸与所述腔体100的开口的尺寸相一致，所述舱门101能够将所述腔体100的开口完全盖住，以此来实现对腔体100的密封。在一种具体实施方式中，所述舱门101的尺寸也可比所述腔体100的开口的尺寸稍大，以保证所述腔体100的开口被所述舱门101完全覆盖。

在图1所示的具体实施方式中，所述舱门101的开合方向为竖直方向。在图1所示的具体实施方式中，所述舱门101设置于一底座105的上部，并可相对于所述底座105的上部发生滑移。

所述扫描传感器102能够跟随所述舱门101在竖直方向上运动，获取所述腔体100内在竖直方向上放置的晶圆104的数目。在图1所示的具体实施方式中，所述扫描传感器102优选为设置于所述舱门101顶部。这是因为，在所述舱门101的开合方向为竖直方向时，设置于所述舱门101顶部的扫描传感器102在跟随所述舱门101运动时具有最大的移动范围，因此，所述扫描传感器102在竖直运动的方向上具有最大的扫描范围。

所述扫描传感器102包括发射单元201和接收单元202，其中，所述发射单元201包括一发射口，所述发射口朝向所述晶圆104设置，用于向晶圆104发射检测信号；所述接收单元202包括一接收口，所述接收口朝向所述晶圆104设置，用于接收所述检测信号经晶圆104折射后的折射信号。

在图1、2所示的具体实施方式中，所述发射单元201为激光发射单元，所述接收单元202为激光接收单元，所述检测信号为光信号。所述激光发射单元发射光信号，在经过所述晶圆104时被所述晶圆104折射，光信号的传播方向被改变，由所述激光接收单元接收。在该具体实施方式中，被测位置上放置有晶圆104时，所述激光接收单元才能接收到被所述晶圆104折射的光信号。当所述被测位置上没有晶圆104时，无法发生光信号的折射，与激光发射单元设置于晶圆104同一侧的激光接收单元无法接收到由所述激光发射单元所发射出的光信号。

所述发射单元201和接收单元202均设置于所述舱门101上，所述发射单元201和接收单元202所设置到的舱门101的位置可根据腔体100内放置的晶圆的位置来确定。

所述发射单元201和接收单元202之间的距离与所述腔体100内放置的晶圆104的直径相等。事实上，所述发射单元201和接收单元202之间的距离与所述检测信号在空气-晶圆-空气中的传播路径直接相关。所述传播路径与晶圆104的尺寸、晶圆104的折射率相关。在实际的使用过程中，本领域的技术人员可根据需要设置所述发射单元201和接收单元202之间的距离。在图2所示的具体实施方式中，所述发射单元201和接收单元202之间的距离使得所述发射单元201发射出的检测信号经晶圆104折射后刚好被所述接收单元202接收到。图2中带有箭头的线条即为检测信号经发射单元201发射出来后，在空气-晶圆-空气中的传播路径。

在一种具体实施方式中，晶圆盒103内的晶圆104沿竖直方向上平行放置，发射单元201通过晶圆104的侧边折射给接收单元202，没有晶圆104则接收不到，以此来读取晶圆104的片数。由于晶圆104具有一定厚度，且晶圆104的密度并非绝对均匀的，因此光信号在晶圆104中传播时，出射点和入射点之间会有一定的高度差，因此，在所述扫描传感器的扫描过程中，需要使所述发射单元201的发射口的朝向与水平面之间具有第一夹角，所述接收单元202的接收口的朝向与水平面之间具有第二夹角，以使所述接收单元202能顺利的接收到经所述晶圆104的侧边折射的折射信号。所述第一夹角使得所述发射单元201能够以与水平面呈第一夹角的角度出射检测信号，所述第二夹角使得所述接收单元202能够以与水平面呈第二夹角的角度接收检测信号。设置夹角是为了让所述发射单元201发射的检测信号能够被晶圆104折射、所述接收单元202能够接收被晶圆104折射的信号。

在一种具体实施方式中，所述第一夹角为15°～20°，所述第二夹角也为15°～20°。在图1所示的具体实施方式中，所述第一夹角与所述第二夹角相等，均为15°。通过设置所述夹角，使所述发射单元201发生的检测信号能被所述晶圆104折射至能够被所述接收单元202接收。在一种具体实施方式中，所述第一夹角与第二夹角的大小与所述晶圆104对检测信号的折射系数相关、若折射系数大，则夹角小，若折射系数小，则夹角大。

在图1所示的具体实施方式中，所述舱门101通过一连接杆107与底座105相连接。所述连接杆107由底座105内的驱动装置驱动，以带动所述舱门101运动。在所述舱门101开启时，所述连接杆107倾斜，带动所述舱门101整体脱离所述腔体100，且所述舱门101的上半部与腔体100之间的距离较所述舱门101的下半部与腔体100之间的距离要远，显示在图1中时，即表现为所述舱门101与竖直方向之间有一夹角。在所述舱门101脱离所述腔体100后，再由所述连接杆107带动，在竖直方向上运动。

晶圆104通过晶圆盒103放置于腔体100内。所述晶圆104水平放置于所述腔体100内时，所述晶圆104在所述晶圆盒103内沿竖直方向依次平行放置。在图1、2所示的具体实施方式中，所述舱门101的开合方向如箭头所示，是在竖直方向上开合的。设置于所述舱门101的扫描传感器102的运动方向也为竖直方向。此时晶圆104在晶圆盒103内的堆叠方向为竖直方向，则所述扫描传感器102能够跟随所述舱门101的开合运动，对竖直堆放在所述腔体100内的晶圆104进行从上往下或从下往上的遍历、扫描，从而能够获取到所述腔体100内的晶圆104的数目。

在一种具体实施方式中，取放晶圆104的机械手臂与舱门101之间有互锁机构，只有在舱门101完全打开后，所述机械手臂才会进行进一步的取放晶圆104的动作。而当舱门101完全打开时，所述扫描传感器102是在晶圆盒103的底部以下的，当所述舱门101关闭时，所述扫描传感器102是在晶圆盒103的顶部以上的，因此只要控制所述扫描传感器102在开闭舱门101的过程中持续进行扫描，则在一个完整的取放晶圆104的过程中，所述扫描传感器102是一定可以扫遍所述晶圆盒103内放置的晶圆104的。

在图1所示的具体实施方式中，所述晶圆盒103放置于一可动底座106上，由所述可动底座106带动所述晶圆盒103在腔体100内运动。

在一种具体实施方式中，所述晶圆装载设备还包括控制器，连接到所述发射单元201和接收单元202，用于控制所述发射单元201发射检测信号、控制所述接收单元202接收折射信号，并根据接收到的折射信号获取所述腔体100中放置的晶圆104的数目。具体的，所述控制器包括微处理器、可编程逻辑器件等中的任意一种。实际上，本领域的技术人员可以根据需要选择所述控制器。

所述控制器对发射单元201和接收单元202的控制可通过内部设置一时钟单元来实现。通过时钟单元来计时，每隔一预设时间间隔，所述控制器即控制所述发射单元201发射检测信号，控制所述接收单元202接收折射信号。所述接收单元202每接收到一个折射信号，都向所述控制器发送电信号。所述控制器中设置有计数器对所述控制器接收到的、所述接收单元202发送的电信号进行计数，并进一步进行模数转换，获取到所述腔体100内的晶圆104放置情况。在使用晶圆盒103放置晶圆104时，可获取到所述晶圆盒103内各个晶圆104放置位的晶圆104放置情况。

本实用新型的晶圆装载设备的扫描传感器设置于舱门，跟随所述舱门的开合运动，并在运动过程中对所述腔体内放置的晶圆的数目进行检测。将扫描传感器设置到舱门，使得所述扫描传感器对腔体内放置的晶圆的数目进行检测时，不会与晶圆发生碰撞造成晶圆毁损，采用上述晶圆装载设备可以降低晶圆的毁损率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。