片盒定位装置以及半导体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种片盒定位装置以及半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]从片盒(Cassette)中取出晶片是众多半导体加工设备自动化传输过程的第一步，所以取片的效率和可靠性便成为实现晶片高度自动化生产的重要必要条件之一。
[0003]图1为半导体加工设备的原理框图。如图1所示，半导体加工设备包括装载腔室
13、传输腔室2和反应腔室3。其中，装载腔室13用于承载放置有多个晶片的片盒I ;在传输腔室2内设置有机械手4，用于自装载腔室13中的片盒I内取出或放入晶片6，以及将晶片6移入或移出反应腔室3。
[0004]片盒I的具体结构如图2所示，片盒I由顶板、底板、侧框和后支柱组成一侧具有开口(位于与后支柱相对的一侧)的开放式框架结构，并且这些部件的内侧表面对应地设置有沿竖直方向间隔设置的多层槽口，用以支撑晶片6。
[0005]由于在搬运片盒I的过程中，片盒I难免会出现倾斜、振动情况，这使得晶片6容易自片盒I的开口朝外偏移，甚至掉落，从而造成机械手因晶片6的位置偏移或掉落而无法正常取片，进而降低了后续的传输和工艺效率。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种片盒定位装置以及半导体加工设备，其可以阻挡晶片相对于片盒移动，从而可以避免发生晶片位置偏移或掉落。
[0007]为实现本发明的目的而提供一种片盒定位装置，包括:限位门，与所述片盒的侧框可旋转地连接，通过旋转所述限位门，而使其位于阻挡或非阻挡所述片盒中的晶片移动的第一位置或第二位置；定位机构，用于在所述限位门旋转至所述第一位置时，锁定所述限位门；解锁机构，用于在需要取放片时解除所述定位机构对所述限位门的锁定。
[0008]其中，所述定位机构包括:限位板，位于所述限位门的内侧，且与所述限位门固定连接，并且在所述限位板的上表面设置有沿所述限位门的旋转圆周方向延伸的弧形凹槽，在所述弧形凹槽内的底面上，且位于靠近所述限位门的一端处还设置有凹部；锁定件，通过压缩弹簧与所述片盒的底板沿竖直方向可伸缩地连接，且所述压缩弹簧向所述锁定件施加朝下的弹力；并且，所述锁定件具有滑动部，所述滑动部位于所述弧形凹槽内，且在所述限位门位于所述第一位置时，所述滑动部在所述压缩弹簧的弹力作用下，移入所述凹部内；所述滑动部的外周壁与所述凹部的内周壁相适配。
[0009]优选的，所述解锁机构包括:顶销，设置在所述片盒的用于取出或放入晶片的取放片位置处，用以在所述片盒被放置在所述取放片位置上的同时，克服所述压缩弹簧的弹力而顶起所述锁定件，以使所述锁定件自所述凹部返回所述弧形凹槽内。
[0010]优选的，所述定位机构还包括螺钉，所述螺钉自下而上依次贯穿所述底板和所述锁定件，且与所述锁定件螺纹连接；所述压缩弹簧套制在所述螺钉上，且位于所述螺钉的头部与所述底板的底面之间；或者，所述螺钉自上而下依次贯穿所述锁定件和所述底板，且与所述底板螺纹连接；所述压缩弹簧套制在所述螺钉上，且位于所述螺钉的头部与所述锁定件的顶面之间。
[0011]优选的，所述螺钉的数量为两个，两个所述螺钉间隔设置、且相互平行；并且所述压缩弹簧的数量为两个，且一一对应地套制在两个所述螺钉上。
[0012]优选的，还包括驱动机构，用于在所述解锁机构解除所述定位机构对所述限位门的锁定时，驱动所述限位门自所述第一位置旋转至第二位置。
[0013]优选的，所述驱动机构包括:固定轴，固定在所述片盒的底板上，且位于所述限位门与所述片盒的侧框的对接处；扭簧，套制在所述固定轴上，且所述扭簧的其中一个扭臂与所述片盒的侧框固定连接；所述扭簧的其中另一个扭臂与所述限位门固定连接，用以在所述限位门离开所述第二位置时，向所述限位门施加驱动其旋转至所述第二位置的扭转弹力。
[0014]优选的，还包括:升降驱动装置，用于驱动所述片盒沿竖直方向作升降运动；倾斜定位装置，包括定位底板、旋转定位板和支撑柱，其中，所述定位底板水平设置，且与所述升降驱动装置连接；所述旋转定位板置于所述定位底板上，且所述旋转定位板的一端与所述定位底板的一端可旋转的连接；所述旋转定位板上设置有定位组件，用于将所述片盒限制在用于取出或放入晶片的取放片位置处；所述支撑柱设置在所述旋转定位板的下方，且所述支撑柱和所述定位底板在竖直方向上作相对直线运动，以在所述支撑柱上升至预设的最高位置时，所述旋转定位板由所述支撑柱顶起并旋转至相对于所述定位底板倾斜的位置；在所述支撑柱位于预设的最低位置时，所述旋转定位板在自身重力作用下回落至所述定位底板上；所述解锁机构，用于在所述旋转定位板回落至所述定位底板上的同时，解除所述定位机构对所述限位门的锁定。
[0015]优选的，所述解锁机构包括:顶销，设置在所述定位底板上，且与所述锁定件在旋转定位板回落至所述定位底板上时所在的位置相对应，并且在所述旋转定位板的上表面上，且与所述顶销相对应的位置处设置有通孔；所述顶销在所述旋转定位板回落至所述定位底板上的同时，穿过所述通孔，并克服所述压缩弹簧的弹力而顶起所述锁定件，以使所述滑动部自所述凹部返回所述弧形凹槽内。
[0016]作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括工艺腔室、片盒、和机械手，所述机械手用于自所述片盒取出或放入晶片，并将晶片移入或移出所述工艺腔室，所述半导体加工设备还包括本发明提供的上述片盒定位装置，用以将所述片盒内的晶片限制在所述机械手取放片的位置处。
[0017]本发明具有以下有益效果:
[0018]本发明提供的片盒定位装置，其包括与片盒的侧框可旋转地连接的限位门、用于将该限位门锁定在阻挡片盒中的晶片移动的第一位置的定位机构以及用以在需要时解除该定位机构对限位门的锁定的解锁机构。这样，在需要搬运片盒时，可以通过将限位门锁定在第一位置来阻挡片盒中的晶片移动，从而可以避免发生晶片位置偏移或掉落，进而可以保证机械手能够正常取片，从而可以提高后续的传输和工艺效率。另外，在需要取放片时，可以利用解锁机构解除定位机构对限位门的锁定，并将限位门旋转至非阻挡片盒中的晶片移动的第二位置，以供机械手通过片盒的开口进行取放片的操作。
[0019]本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的片盒定位装置，可以避免发生晶片位置偏移或掉落，进而可以保证机械手能够正常取片，从而可以提高后续的传输和工艺效率。
【附图说明】
[0020]图1为半导体加工设备的原理框图；
[0021]图2为片盒的结构示意图；
[0022]图3A为本发明实施例提供的片盒定位装置的立体图；
[0023]图3B为图3A中I区域的放大图；
[0024]图4为驱动机构的剖视图；
[0025]图5A为限位板的俯视图；
[0026]图5B为锁定件在位于弧形凹槽的A位置处时的剖视图；
[0027]图5C为锁定件在位于弧形凹槽的B位置处时的剖视图；
[0028]图6为倾斜定位装置的立体图；
[0029]图7A为片盒定位装置在支撑柱位于预设的最高位置时的示意图；以及
[0030]图7B为片盒定位装置在支撑柱位于预设的最低位置时的示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的片盒定位装置以及半导体加工设备进行详细描述。
[0032]请一并参阅图3A-图5C，片盒由顶板21、底板22、侧框23和后支柱24组成一侧具有开口(位于与后支柱24相对的一侧)的开放式框架结构，并且这些部件的内侧表面对应地设置有沿竖直方向间隔设置的多层槽口，用以支撑晶片。
[0033]片盒定位装置包括限位门31、定位机构