[发明专利]一种多腔体集成式半导体设备

说明书

本发明提供一种多腔体集成式半导体设备，包括多个晶圆腔体及机械手，临近的两个晶圆腔体在竖直方向上具有高度差，以及临近的两个晶圆腔体在水平面上的投影具有夹角，且多个晶圆腔体在水平面上的投影呈环状排布；机械手包括机械手主体部及与机械手主体部连接的多个机械手臂，多个机械手臂在水平面上的投影呈环状排布，机械手臂与晶圆腔体对应设置，且机械手通过机械手主体部进行旋转运行，以对位于不同的晶圆腔体内的晶圆进行同时抓取或同时放置。本发明可增加机械手的使用效率，增加机台的产能效率，且可提高半导体设备的空间利用率。

技术领域

本发明属于半导体设备领域，涉及一种多腔体集成式半导体设备。

背景技术

在半导体设备领域中，多腔室晶圆加工设备是半导体制造中的一种常见的设备，一般由装载待处理晶圆的卡匣模块、传输晶圆的晶圆传输模块和对晶圆进行加工处理的多个晶圆加工腔体组成，是一种集成式半导体生产机台。

在集成式半导体生产机台中，用于对晶圆进行加工处理的多个晶圆加工腔体通常在水平面上沿直线进行对称分布，而在对称分布的晶圆加工腔体的对称轴位置处则设置有索引轨道，传输晶圆的机械手臂固定在该索引轨道上，以通过索引轨道的位移使得机械手臂进行线性移动，用以传输晶圆。

在当前的集成式半导体生产机台中，晶圆传输模块中通常仅具有一个机械手臂(robot)，从而只能对一个晶圆腔体内的晶圆进行抓取或放置，不能同时对多个晶圆腔体内的晶圆进行抓取或者放置操作，这样会降低robot的使用效率，降低机台的产能效率。

因此，提供一种多腔体集成式半导体设备，实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多腔体集成式半导体设备，用于解决现有技术中半导体设备产能效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多腔体集成式半导体设备，所述半导体设备包括：

多个晶圆腔体，临近的两个所述晶圆腔体在竖直方向上具有高度差，以及临近的两个所述晶圆腔体在水平面上的投影具有夹角，且多个所述晶圆腔体在水平面上的投影呈环状排布；

机械手，所述机械手包括机械手主体部及与所述机械手主体部连接的多个机械手臂，多个所述机械手臂在水平面上的投影呈环状排布，所述机械手臂与所述晶圆腔体对应设置，且所述机械手通过所述机械手主体部进行旋转运行，以对位于不同的所述晶圆腔体内的晶圆进行同时抓取或同时放置。

可选地，所述机械手臂与所述晶圆腔体一一对应设置。

可选地，当所述晶圆腔体对所述晶圆的加工时间大于所述机械手的运行时间时，所述机械手臂的个数小于所述晶圆腔体的个数。

可选地，多个所述晶圆腔体在竖直方向上呈阶梯式排布或多个所述晶圆腔体在竖直方向上呈高低交错式排布。

可选地，所述晶圆腔体在竖直方向上具有相同高度差，且所述晶圆腔体的高度差的数量级包括厘米级。

可选地，所述晶圆腔体在水平面上的投影具有相同夹角，且所述晶圆腔体的夹角的范围为15°～180°。

可选地，临近的两个所述晶圆腔体在水平面上的投影具有交叠区。

可选地，临近的两个所述晶圆腔体在水平面上的投影无交叠区，且临近的两个所述晶圆腔体的高度差的数量级为厘米级。

可选地，包括M个所述晶圆腔体，2≤M≤8；包括N个所述机械手臂，2≤N≤8。

可选地，所述半导体设备适用的所述晶圆包括4英寸晶圆、6英寸晶圆、8英寸晶圆及12英寸晶圆中的一种或组合。