微型化半导体制程系统的制作方法

1.本实用新型与制程系统有关，特别是有关于一种微型化半导体制程系统。


背景技术：

2.真空技术在半导体工业中扮演重要的角色，例如溅镀、微影及蚀刻等制程皆需于真空腔体中进行，借以减少气体分子对试片加工的影响，有效确保生产品质。
3.于半导体制程中，为了批量化地制造半导体元件，通常会选用大尺寸的晶圆，并采用机械手臂于多个制程室及存放空间之间进行晶圆的传递，以连续地加工制造。然而，为了容纳及传递前述的大尺寸晶圆，此类真空系统具有体积大、建构成本高等缺点，于小批量生产或研发测试阶段中易造成成本的浪费，且制造时间长，生产效益不佳。
4.因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的微型化半导体制程系统，以解决上述的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种微型化半导体制程系统，体积小且制造成本低。
6.为达成上述目的，本实用新型提供一种微型化半导体制程系统，包括：一壳体，包括一内部空间及一与该内部空间连通的开口；一升降机构，设于该内部空间且包括一供置放一基板的载台，该载台可沿一第一方向相对该开口移动于一第一位置及一第二位置之间；一处理腔室，设于该内部空间且包括一供置放该基板的承载部；及一取送机构，可沿一第二方向移动地设于该升降机构与该处理腔室之间，供于该载台与该承载部之间取送该基板；其中，该壳体的一长宽比值介于1至6；当该载台位于该第一位置，该载台至少部分位于该开口中且可供自外部取放该基板；当该载台位于该第二位置时，该取送机构与该载台相对应而可自该载台取放该基板。
7.作为上述技术方案的优选，较佳的，该取送机构包括一平移模组及一设于该平移模组的转动模组，该转动模组包括一平行于该第一方向的转轴及一以该转轴为轴转动且供取放该基板的取料臂。
8.作为上述技术方案的优选，较佳的，该平移模组包括一平行于该第二方向地设于该壳体的滑轨及一可移动地设于该滑轨的滑座，该转动模组设于该滑座。
9.作为上述技术方案的优选，较佳的，该取送机构另包括一设于该平移模组与该转动模组之间的升降模组，该升降模组可带动该取料臂沿一平行于该第一方向的方向移动。
10.作为上述技术方案的优选，较佳的，另包括一电控单元及一电性连接该电控单元的操作显示介面，其中该操作显示介面可供外部操作地设于该壳体，该电控单元电性连接该升降机构、该处理腔室及该取送机构。
11.作为上述技术方案的优选，较佳的，该壳体包括一前侧板及一后侧板，该前侧板朝该后侧板延伸凹设有一周向封闭的凹部，该凹部的一侧壁设有该开口。
12.作为上述技术方案的优选，较佳的，该壳体的一长度不大于1.6公尺，该壳体的一宽度不大于0.5公尺。
13.作为上述技术方案的优选，较佳的，另包括一可开阖地盖设于该开口的封盖及至少一连接该封盖的致动杆，其中各该致动杆包括一连接该封盖的第一端及一相对于该第一端且伸入该内部空间的第二端；当该载台朝该第一位置移动时，该升降机构顶推该第二端使该至少一致动杆带动该封盖相对远离该开口。
14.作为上述技术方案的优选，较佳的，各该致动杆另包括一径向突出的挡止部且套设有一弹抵于该壳体与该挡止部之间的第一弹性件。
15.作为上述技术方案的优选，较佳的，该平移模组包括一平行于该第二方向地设于该壳体的滑轨及一可移动地设于该滑轨的滑座，该转动模组设于该滑座；该升降机构、该平移模组及该转动模组可同步作动；该处理腔室另包括一对应于该承载部的腔门；该微型化半导体制程系统另包括一电控单元及一电性连接该电控单元的操作显示介面，该操作显示介面可供外部操作地设于该壳体，该电控单元电性连接该升降机构、该处理腔室及该取送机构；该壳体包括一前侧板及一后侧板，该前侧板朝该后侧板延伸凹设有一周向封闭的凹部，该凹部的一侧壁设有该开口；该凹部相对于该开口的一侧壁朝设有该开口的一侧倾斜延伸；该壳体的一长度不大于1.6公尺，该壳体的一宽度不大于0.5公尺；该微型化半导体制程系统另包括一可开阖地盖设于该开口的封盖及至少一连接该封盖的致动杆，各该致动杆包括一连接该封盖的第一端及一相对于该第一端且伸入该内部空间的第二端；该至少一致动杆可相对滑移地穿设于该壳体；该升降机构另包括一与该载台间隔连接的移动平台及一可驱动该移动平台的升降驱动单元，该移动平台可带动该载台沿该第一方向移动；当该载台朝该第一位置移动时，该移动平台顶推该第二端使该至少一致动杆带动该封盖相对远离该开口；各该致动杆另包括一径向突出的挡止部且套设有一弹抵于该壳体与该挡止部之间的第一弹性件；该载台设有至少一对应于该至少一致动杆的导槽，各该致动杆可移动地设于一该导槽；该升降机构另包括复数连接该移动平台与该载台的连接杆及至少一套设于至少一该连接杆的第二弹性件，各该第二弹性件弹抵于该移动平台与该载台之间；该壳体另包括一组接框架，该前侧板及该后侧板罩设于该组接框架；该组接框架区分该内部空间为一第一区及一第二区，该升降机构及该取送机构设于该第一区，该处理腔室设于该第二区；及该电控单元设于该第二区且位于该处理腔室的上方。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型一较佳实施例的立体图。
18.图2为本实用新型一较佳实施例的侧视图。
19.图3为本实用新型一较佳实施例的一载台位于一第一位置时的局部放大图。
20.图4为本实用新型一较佳实施例的该载台位于该第一位置时的局部侧视图。
21.图5为本实用新型一较佳实施例的该载台位于一第二位置时的局部放大图。
22.图6及图7为本实用新型一较佳实施例的一取料臂自该载台取一基板的作动示意图。
23.图8至12为本实用新型一较佳实施例的作动示意图。
24.其中，1:微型化半导体制程系统；2:基板；10:壳体；11:内部空间111:第一区；112:第二区；12:开口；13:前侧板；131:凹部；132:侧壁；14:后侧板；15:组接框架20:升降机构；21:载台；211:导槽；212:基座；213:托臂；22:移动平台；23:升降驱动单元；24:连接杆；25:第二弹性件；30:处理腔室；31:承载部；32:腔门；40:取送机构；41:平移模组；411:滑轨；412:滑座；42:转动模组；421:转轴；422:取料臂；423:卡凹；43:升降模组；50:封盖；60:致动杆；61:第一端；62:第二端；63:挡止部；64:第一弹性件；70:电控单元；80:操作显示介面；d1:第一方向；d2:第二方向；l:长度；w:宽度。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.以下仅以实施例说明本新型可能的实施态样，然并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，合先叙明。
27.请参考图1至12，其显示本实用新型的一较佳实施例，本实用新型的微型化半导体制程系统1，包括：一壳体10，包括一内部空间11及一与该内部空间11连通的开口12；一升降机构20，设于该内部空间11且包括一供置放一基板2的载台21，该载台21可沿一第一方向d1相对该开口12移动于一第一位置及一第二位置之间；一处理腔室30，设于该内部空间11且包括一供置放该基板2的承载部31；及一取送机构40，可沿一第二方向d2移动地设于该升降机构20与该处理腔室30之间，供于该载台21与该承载部31之间取送该基板2；其中，该壳体10的一长宽比值介于1至6；当该载台21位于该第一位置，该载台21至少部分位于该开口12中且可供自外部取放该基板2，如图3所示；当该载台21位于该第二位置时，该取送机构40与该载台21相对应而可自该载台21取放该基板2，如图6所示。借此，该微型化半导体制程系统1体积小且制造成本低，适用于例如研发、测试阶段的小批量生产。
28.较佳地，该微型化半导体制程系统1另包括一可开阖地盖设于该开口12的封盖50及至少一连接该封盖50的致动杆60，各该致动杆60包括一连接该封盖50的第一端61及一相对于该第一端61且伸入该内部空间11的第二端62；当该载台21朝该第一位置移动时，该升降机构20顶推该第二端62使该至少一致动杆60带动该封盖50相对远离该开口12，借此该封盖50可自动开启。于本实施例中，该至少一致动杆60可相对滑移地穿设于该壳体10；该升降机构20另包括一与该载台21间隔连接的移动平台22及一可驱动该移动平台22的升降驱动单元23，借由该升降驱动单元23驱动该移动平台22，可带动该载台21沿该第一方向d1移动，且该移动平台22可顶推该至少一致动杆60的第二端62，作动顺畅且稳定性佳。较佳地，各该致动杆60另包括一径向突出的挡止部63且套设有一弹抵于该壳体10与该挡止部63之间的第一弹性件64，借此各该致动杆60具有朝远离该开口12的方向移动的趋势；当该载台21朝
该第二位置移动时，该至少一致动杆60即可带动该封盖50自动盖阖于该开口12，以避免异物进入该内部空间11。于本实施例中，各该挡止部63为一螺母，结构简单而易于组配；该封盖50与该开口12的周壁之间较佳设有一密封圈51，封闭效果佳；该载台21设有至少一对应于该至少一致动杆60的导槽211，各该致动杆60可移动地设于一该导槽211，借以导引该载台21的移动；该开口12的相对二侧各设有一该致动杆60，作动稳定而不易相对偏移。然，各该致动杆亦可未设有该第一弹性件，该封盖可手动封闭该开口；该至少一致动杆的数量及位置可依结构需求改变。
29.详细说，该升降机构20另包括复数连接该移动平台22与该载台21的连接杆24及至少一套设于至少一该连接杆24的第二弹性件25，各该第二弹性件25弹抵于该移动平台22与该载台21之间，借以提供缓冲效果。配合参考图3及图4，于操作时，该移动平台22上升带动该载台21朝该第一位置移动，当该载台21于该第一方向d1上抵接于该壳体10时，该移动平台22持续上升压缩该至少一第二弹性件25并顶推各该致动杆60的第二端62以使该封盖50开启，而允许自外部取放该基板2；接着，该移动平台22下降带动该载台21朝该第二位置移动，当该移动平台22下降至未抵推各该致动杆60时，各该第一弹性件64伸张带动该二致动杆60使该封盖50封闭该开口12，如图5及图6所示。
30.该取送机构40包括一平移模组41及一设于该平移模组41的转动模组42，该转动模组42包括一平行于该第一方向d1的转轴421及一以该转轴421为轴转动且供取放该基板2的取料臂422。详细说，该平移模组41包括一平行于该第二方向d2地设于该壳体10的滑轨411及一可移动地设于该滑轨411的滑座412，该转动模组42设于该滑座412，借此该滑座412可带动该转动模组42横向移动，缩短输送距离。该升降机构20、该平移模组41及该转动模组42较佳可同步作动，可有效缩短输送时间并减少该取送机构40所需的配置空间，利于该微型化半导体制程系统1的小型化。较佳地，该取送机构40另包括一设于该平移模组41与该转动模组42之间的升降模组43，该升降模组43可带动该取料臂422沿一平行于该第一方向d1的方向移动。于本实施例中，该载台21包括一连接该移动平台22的基座212及二间隔凸设于该基座212的托臂213，该二托臂213供承置该基板2；该取料臂422的一端设有一供容设该基板2的卡凹423；当该载台21位于该第二位置时，该平移模组41带动该取料臂422平移而使该卡凹423位于该二托臂213之间，如图6所示，该升降模组43再带动该取料臂422相对该载台21沿该第一方向d1升降，借以向上托取该基板2或向下置放该基板2，如图7所示。
31.配合参考图8及图9，该取料臂取得该基板2后，该滑座412带动该取料臂422退离该载台21，该转轴421带动该取料臂422朝该处理腔室30的一侧旋转，当该卡凹423邻近于该处理腔室30时，该滑座412带动该取料臂422朝该载台21移动以允许该取料臂422旋转至该卡凹423对应于该承载部31，如图10所示。该处理腔室30另包括一对应于该承载部31的腔门32，当该腔门32开启时，该取送机构40可伸入该处理腔室30内并自该承载部31取放该基板2，如图11所示，该基板2放置于该承载部31后，该滑座412带动该取料臂422自该处理腔室30中退出，该腔门32关闭以允许制程的进行，如图12所示。该处理腔室30可密闭并依据制程需求减压至真空状态，该处理腔室30可依设备功能例如包括溅镀模组、薄膜沉积模组或热蒸镀膜组等相关制程组件。该基板2的尺寸较佳不大于2英吋，可有效降低材料损耗并缩短制程时间。
32.该微型化半导体制程系统1另包括一电控单元70及一电性连接该电控单元70的操
作显示介面80，该操作显示介面80可供外部操作地设于该壳体10，该电控单元70电性连接该升降机构20、该处理腔室30及该取送机构40，借此可由该操作显示介面80控制该处理腔室30内的各项参数，例如但不限该处理腔室30内的压力、温度、光源强度、该腔门32的启闭等，亦可控制该升降机构20及该取送机构40的作动。
33.该壳体10的一长度l不大于1.6公尺，该壳体10的一宽度w不大于0.5公尺，限制该微型化半导体制程系统1的长宽尺寸以有效减少占地面积。进一步说，该壳体10包括一前侧板13及一后侧板14，该前侧板13朝该后侧板14延伸凹设有一周向封闭的凹部131，该凹部131的一侧壁设有该开口12，避免外物碰撞及异物进入该开口12；较佳地，该凹部131相对于该开口12的一侧壁132朝设有该开口12的一侧倾斜延伸，以利于取放该基板2。然，该凹部相邻的二该侧壁亦可相互垂直连接。于本实施例中，该壳体10另包括一组接框架15，该前侧板13及该后侧板14罩设于该组接框架15，该升降机构20、该取送机构40、该处理腔室30及该电控单元70皆组设于该组接框架15，稳定性佳且便于制造及零组件的维修更换；该组接框架15区分该内部空间11为一第一区111及一第二区112，该升降机构20及该取送机构40设于该第一区111，该处理腔室30设于该第二区112；该电控单元70设于该第二区112且位于该处理腔室30的上方，可缩短配线距离。借由上述配置，该内部空间11可有效利用以使该微型化半导体制程系统1小型化。
34.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。