自动光刻机的制作方法

本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种自动光刻机。

背景技术：

随着半导体、led行业的飞速发展，晶圆种类也越来越多，对测试要求也越来越高，对于晶圆的定位精度要求也越来越高。其中，在芯片的制造过程中，需要使用到光刻机。然而，现有光刻机的效率较低，因此急需设计一种工作效率较高的光刻机。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种自动光刻机，主要目的在于使其能自动化操作，以提高工作效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种自动光刻机，包括机架，所述机架上设有晶圆上料装置、晶圆校准装置、双工位旋转载片装置、光刻装置、晶圆下料装置以及机械手装置；所述机械手装置包括取片机械手、上片机械手和下片机械手；

所述晶圆上料装置，用于将第一料盒内的晶圆送入上料工位；

所述取片机械手，用于将所述晶圆上料装置内位于上料工位的晶圆送入所述晶圆校准装置；

所述晶圆校准装置，用于对取片机械手送入的晶圆的中心和平边进行校准；

所述上片机械手，用于将晶圆校准装置校准后的晶圆送入双工位旋转载片装置；

所述双工位旋转载片装置，用于将上片机械手送来的晶圆送入光刻工位，且将经光刻处理后的晶圆从光刻工位取出；

所述光刻装置，用于对所述双工位旋转载片装置上位于光刻工位的晶圆进行光刻处理；

所述下片机械手，用于将双工位旋转载片装置上经光刻处理后的晶圆送入晶圆下料装置；

所述晶圆下料装置，用于将第二料盒内的晶圆收纳位送到下料工位，以接收下片机械手送入的晶圆。

通过上述的设置,上述的晶圆上料装置、晶圆校准装置、双工位旋转载片装置、光刻装置、晶圆下料装置、取片机械手、上片机械手以及下片机械手相互配合，可以实现对晶圆的光刻处理，并且各装置均可采用自动化操作，从而使本发明自动光刻机可以实现全自动化操作，工作效率较高。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆上料装置包括第一转盘和第一驱动机构;

所述第一转盘上设有第一料盒安装位，所述第一料盒安装位的数量为两个以上、且绕所述第一转盘的中心线依次排布，所述第一转盘用于在转动时带动第一料盒安装位上的第一料盒依次运动至可供第一驱动机构驱动的位置;

所述第一驱动机构，用于驱动第一料盒运动，以使第一料盒内的晶圆依次位于上料工位。

通过采用上述的技术方案,相对于现有技术中的单个料盒，本发明技术方案中第一转盘上多个第一料盒安装位的方案可以减少第一转盘上料盒的更换频率，提高本发明晶圆上料装置的工作效率。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆上料装置还包括第一检测机构；

所述第一检测机构用于对第一料盒内晶圆的上料情况进行检测,以检测到第一料盒内位于上料工位的晶圆被取走时生成第一驱动信号;

所述第一驱动机构用于根据所述第一驱动信号驱动第一料盒沿第一方向运动设定距离，所述第一方向为第一料盒内晶圆收纳位的排布方向，所述设定距离为第一料盒内相邻两晶圆收纳位之间的距离，以使所述第一料盒内的晶圆依次位于上料工位。

通过上述的设置，第一检测机构与第一驱动机构配合，可以实现对第一料盒内晶圆的自动上料操作，实现自动化上料，进一步提高了本发明自动光刻机的工作效率。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆校准装置包括承载台、晶圆中心校准装置和晶圆平边校准装置；

所述承载台，用于接收从取片机械手送入的晶圆；

所述晶圆中心校准装置，用于对承载台上晶圆的中心进行校准；

所述晶圆平边校准装置，用于对承载台上晶圆的平边进行校准。

在上述提供的技术方案中，晶圆中心校准装置可以对承载台上晶圆的中心进行校准,晶圆平边校准装置可以对承载台上晶圆的平边进行校准,晶圆中心校准装置和晶圆平边校准装置两者配合,可以实现对晶圆的中心和平边均进行校准,可满足晶圆的准确定位和高效生产。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆中心校准装置包括校准件;

所述校准件具有校准孔;

所述承载台可相对所述校准孔伸缩运动，以在运动时将晶圆从外部传送至所述校准孔内，使所述校准孔对所述晶圆的中心进行校准。

在上述提供的技术方案中，由于通过校准件上的校准孔即可对晶圆的中心进行校准，其结构相对较简单，实施起来较方便。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述校准孔具有孔径沿晶圆的进入方向逐渐减小的锥形段，以通过所述锥形段对晶圆的中心进行校准。

在上述提供的技术方案中,当晶圆沿锥形段进入校准孔内时，锥形段可以对晶圆进行导向和限位，以将晶圆的中心校准到预设位置。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆平边校准装置包括第二检测机构以及第二驱动机构；

所述第二驱动机构，用于驱动所述承载台转动；

所述承载台，用于受驱动带动晶圆一起转动；

所述第二检测机构，用于对承载台上晶圆的平边位置进行检测，且在检测到晶圆的平边位置时向所述第二驱动机构发送旋转停止信号，以将晶圆的平边校准到预设位置。

通过采用上述的技术方案,上述的晶圆平边校准装置可以对晶圆的平边进行校准，其结构相对较简单，实施起来较方便。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述双工位旋转载片装置包括旋转台、第三驱动机构和顶出机构；

所述旋转台上设有两个以上的活动载片台，所述旋转台用于受驱动带动各活动载片台依次在光刻工位与下料工位之间切换；所述旋转台通过处于下料工位的载片台接收上片机械手送入的晶圆；

第三驱动机构,用于驱动位于光刻工位的活动载片台运动至第一位置和第二位置；位于光刻工位的所述活动载片台用于运动至第一位置时使其上的晶圆接受光刻处理;和运动至第二位置时退回至旋转台上的安装位;

顶出机构,用于将位于下料工位的活动载片台上的晶圆顶出，使晶圆与活动载片台分离。

在上述提供的技术方案中，由于旋转台上设有两个以上的活动载片台，旋转台转动时可以将活动载片台中的一个传送至光刻工位，第三驱动机构可以驱动该光刻工位的活动载片台运动，使该光刻工位活动载片台上的晶圆接受光刻处理，从而实现将晶圆快速送入光刻装置进行光刻处理的目的。另外，旋转台在旋转时将待接受光刻处理的活动载片台传送至光刻工位的同时，还将已接受完光刻处理的活动载片台旋出，以实现将接收完光刻处理的晶圆快速取出的目的。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述晶圆下料装置包括第二转盘和第四驱动机构;

所述第二转盘上设有第二料盒安装位，所述第二料盒安装位的数量为两个以上、且绕所述第二转盘的中心线依次排布，所述第二转盘用于在转动时带动第二料盒安装位上的料盒依次运动至可供第四驱动机构驱动的位置;

所述第四驱动机构，用于驱动料盒运动，以使料盒内的晶圆收纳位依次位于下料工位。

在上述提供的技术方案中,相对于现有技术中的单个料盒，本发明技术方案中第二转盘上多个第二料盒安装位的方案可以减少第二转盘上料盒的更换频率，提高晶圆下料装置的工作效率。

在前述的自动光刻机中，可选的，所述机架上设有活动件，所述取片机械手、所述上片机械手和所述下片机械手均设置在所述活动件上，以在所述活动件的带动下一起运动。

在上述示例中，通过设置活动件带动各机械手一起运动，相对于为每个机械手均配备一个驱动机构，本发明的技术方案至少节省了两个驱动机构，从而可以节省安装空间，并且成本也较低。

借由上述技术方案，本发明自动光刻机至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，取片机械手可以将晶圆上料装置内的晶圆送入晶圆校准装置进行中心和平边校准，上片机械手将校准好的晶圆从晶圆校准装置送入双工位旋转载片装置，双工位旋转载片装置将上片机械手送来的晶圆送入光刻工位使光刻装置对其光刻处理，且将经光刻处理后的晶圆从光刻工位取出；下片机械手将双工位旋转载片装置上经光刻处理后的晶圆送入晶圆下料装置的料盒收纳位内。综上可知，上述的晶圆上料装置、晶圆校准装置、双工位旋转载片装置、光刻装置、晶圆下料装置、取片机械手、上片机械手以及下片机械手相互配合，可以实现对晶圆的光刻处理，并且各装置均可采用自动化操作，从而使本发明自动光刻机可以实现全自动化操作，工作效率较高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种自动光刻机的结构示意图；

图2是本发明的一实施例提供的一种晶圆上料装置的结构示意图；

图3是本发明的一实施例提供的一种晶圆上料装置在上料时的结构示意图；

图4是本发明的一实施例提供的一种晶圆校准装置的第一视角的结构示意图；

图5是本发明的一实施例提供的一种校准件的剖面结构示意图；

图6是本发明的一实施例提供的一种晶圆校准装置的第二视角的结构示意图；

图7是本发明的一实施例提供的一种双工位旋转载片装置的第一视角的结构示意图;

图8是本发明的一实施例提供的一种双工位旋转载片装置的第二视角的结构示意图；

图9是本发明的一实施例提供的一种晶圆下料装置的结构示意图；

图10是本发明的一实施例提供的一种机械手装置的结构示意图。

附图标记：1、机架；10、晶圆上料装置；101、第一转盘；102、第一驱动机构；1011、第一料盒安装位；103、第一检测机构；104、第一传感器驱动机构；1021、第一电机；1022、第一丝杆；1023、第一螺母座；1024、第一直线导轨；1025、第一顶杆；1012、第一过孔；105、第一转盘驱动机构；20、晶圆校准装置；21、承载台；22、校准件；23、校准孔；231、锥形段；2311、第一锥形段；2312、第二锥形段；233、第一直线段；234、第二直线段；24、承载台驱动机构；241、第三电机；242、第二丝杆；243、第二螺母座；244、第二直线导轨；25、第二检测机构；26、第二驱动机构；27、第二传感器驱动机构；28、吸附结构；281、吸附槽；282、真空抽吸孔；29、安装板；30、双工位旋转载片装置；31、旋转台；32、活动载片台；321、导向限位槽；33、第三驱动机构；34、顶出机构；35、第一活动块；36、第二活动块；322、通孔；37、活动顶杆；38、旋转台驱动机构；40、光刻装置；50、晶圆下料装置；501、第二转盘；502、第四驱动机构；503、第三检测机构；504、第三传感器驱动机构；505、第二转盘驱动机构；60、机械手装置；61、取片机械手；62、上片机械手；63、下片机械手；64、活动件；65、第四直线导轨；66、机械手驱动机构；701、第一料盒；702、第二料盒；80、晶圆；100、自动光刻机。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种自动光刻机100，其包括机架1。机架1上设有晶圆上料装置10、晶圆校准装置20、双工位旋转载片装置30、光刻装置40、晶圆下料装置50以及机械手装置60。机械手装置60包括取片机械手61、上片机械手62和下片机械手63（如图10所示）。

晶圆上料装置10用于将第一料盒701内的晶圆80送入上料工位。取片机械手61用于将晶圆上料装置10内位于上料工位的晶圆80送入晶圆校准装置20。晶圆校准装置20用于对取片机械手61送入的晶圆80的中心和平边进行校准。上片机械手62用于将晶圆校准装置20校准后的晶圆80送入双工位旋转载片装置30。双工位旋转载片装置30用于将上片机械手62送来的晶圆80送入光刻工位，且将经光刻处理后的晶圆80从光刻工位取出。光刻装置40用于对双工位旋转载片装置30上位于光刻工位的晶圆80进行光刻处理。下片机械手63用于将双工位旋转载片装置30上经光刻处理后的晶圆80送入晶圆下料装置50。晶圆下料装置50用于将第二料盒702内的晶圆收纳位送到下料工位，以接收下片机械手63送入的晶圆80。

根据本发明提供的技术方案，上述的晶圆上料装置10、晶圆校准装置20、双工位旋转载片装置30、光刻装置40、晶圆下料装置50、取片机械手61、上片机械手62以及下片机械手63相互配合，可以实现对晶圆80的光刻处理，并且各装置均可采用自动化操作，从而使本发明自动光刻机100可以实现全自动化操作，工作效率较高。

为了实现前述晶圆上料装置10的功能,本发明还提供如下技术方案:如图2和图3所示,晶圆上料装置10包括第一转盘101和第一驱动机构102。第一转盘101上设有第一料盒安装位1011。第一料盒安装位1011的数量为两个以上、且绕第一转盘101的中心线依次排布。第一转盘101用于在转动时带动第一料盒安装位1011上的第一料盒701依次运动至可供第一驱动机构102驱动的位置。

第一驱动机构102用于驱动第一料盒701运动，以使第一料盒701内的晶圆80依次位于上料工位。

为了方便第一驱动机构102驱动第一料盒701运动,优选的,第一料盒701是通过插接的方式安装在第一料盒安装位1011上。第一料盒安装位1011上具有第一导向限位柱，第一料盒701上具有第一限位槽。第一料盒701在安装时，第一导向限位柱插入第一料盒701上的第一限位槽内。为了加强限位效果，第一导向限位柱的数量可以为两个以上。当然，在一个替代的示例中，上述第一导向限位柱与第一限位槽两者的位置可以调换，即第一料盒安装位1011上设有第一限位槽，第一料盒701上设有第一导向限位柱，如此同样可以达到对第一料盒701的安装进行导向和限位的技术效果。

在上述提供的技术方案中，如图3所示，由于在第一转盘101上设置有两个以上的第一料盒安装位1011，可以通过第一转盘101的转动依次对各第一料盒安装位1011上的第一料盒701进行上料操作，当第一转盘101上所有的第一料盒701均上完料时，即可对第一转盘101上的第一料盒701统一进行更换。相对于现有技术中的单个第一料盒701，本发明技术方案中第一转盘101上多个第一料盒安装位1011的方案可以减少第一转盘101上第一料盒701的更换频率，提高本发明晶圆上料装置10的工作效率。

进一步的，如图2和图3所示，本发明的晶圆上料装置10还可以包括第一检测机构103。第一检测机构103用于对第一料盒701内晶圆80的上料情况进行检测,以在检测到第一料盒701内位于上料工位的晶圆80被取走时生成第一驱动信号。第一驱动机构102用于根据第一驱动信号驱动第一料盒701沿第一方向运动设定距离，以使第一料盒701内的晶圆80依次位于上料工位。其中，第一方向为第一料盒701内晶圆收纳位的排布方向。设定距离为第一料盒701内相邻两晶圆收纳位之间的距离，换句话说：当相邻的两晶圆收纳位均装入晶圆80时，该相邻的两片晶圆80之间的距离即为上述的设定距离。

通过上述的设置，第一检测机构103与第一驱动机构102配合，可以实现对第一料盒701内晶圆80的自动上料操作，实现自动化上料，进一步提高了本发明自动光刻机100的工作效率。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，上述的第一方向可以为竖向方向，相应的，前述的第一驱动机构102为升降机构，使第一料盒701通过在竖向上的上升或下降实现上料的操作。

为了实现前述第一检测机构103的功能，本发明还提供如下的技术方案：前述的第一检测机构103可以包括第一传感器和第一处理单元。第一检测机构103通过第一传感器对第一料盒701内晶圆80的上料情况进行检测。第一处理单元用于根据第一传感器的检测结果，当判定第一料盒701内位于上料工位的晶圆80被取走时生成第一驱动信号。

通过上述的设置，第一传感器与第一处理单元配合即可实现前述第一检测机构103的功能，由于第一传感器与第一处理单元均为市购件，获取较方便，从而实施起来也较方便。

这里需要说明的是：上述的第一处理单元可以为单片机或处理器等，具体可以根据实际情况进行选取。

在一个具体的应用示例中，前述的第一传感器可以为接近传感器，且在检测时位于第一料盒701内最外层晶圆80的一侧。

接近传感器是一种具有感知物体接近能力的器件，它利用传感器对接近物体具有的敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号，因此，通常又把接近传感器称为接近开关。它可以代替开关等接触检测式的检测方式，以无需接触被检测对象为目的的传感器的总称，它能检测对象的移动和存在信息，并将相应信息转化成电信号。

在上述示例中，由于接近传感器为非接触式检测部件，从而不会对被测晶圆80造成损伤。

进一步的，前述的第一传感器可相对机架1活动，以运动至第一活动位置时对第一料盒701内晶圆80的上料情况进行检测（如图3所示）；和运动至第二活动位置时退出检测位置（如图2所示）。在本示例中，当第一传感器在闲置状态时退出检测位置，可以避免对第一料盒701的运动造成干扰。当第一驱动机构102驱动第一料盒701运动至上料的工作位置时，第一传感器再运动至第一活动位置以对第一料盒701内晶圆80的上料情况进行检测。

进一步的，如图2和图3所示，前述的晶圆上料装置10还可以包括第一传感器驱动机构104。第一传感器驱动机构104用于驱动第一传感器运动至前述的第一活动位置和第二活动位置。在本示例中，通过设置的第一传感器驱动机构104，具有节省人力的技术效果。

在一个具体的应用示例中，前述的第一传感器驱动机构104可以包括驱动缸，以通过驱动缸驱动第一传感器运动至前述的第一活动位置和第二活动位置。

上述的驱动缸可以为气缸或液压缸等，优选的，驱动缸为气缸，以防止油液对晶圆80造成损坏。

上述驱动缸的收缩方向可以根据实际情况进行调整，比如在一个具体的应用示例中，可以相对第一驱动机构102的驱动方向斜向驱动第一传感器运动。

进一步的，为了实现前述第一驱动机构102的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图3所示，第一驱动机构102可以包括第一电机1021、第一丝杆1022、第一螺母座1023以及第一直线导轨1024。第一螺母座1023套设在第一丝杆1022上。第一直线导轨1024用于对第一螺母座1023限位和导向。第一电机1021用于驱动第一丝杆1022转动。第一螺母座1023上设有第一顶杆1025，第一螺母座1023用于受驱动通过第一顶杆1025带动第一料盒701运动。

通过上述的设置，第一丝杆1022与第一螺母座1023配合形成丝杆螺母机构，其传动精度较高，能驱动第一料盒701平稳地运动。

进一步的，前述的第一转盘101上可以设有供第一顶杆1025穿过的第一过孔1012，第一顶杆1025经由该第一过孔1012对第一料盒安装位1011上的第一料盒701施加力，以驱动第一料盒701运动。

进一步的，前述的晶圆上料装置10还可以包括第一转盘驱动机构。第一转盘驱动机构用于驱动第一转盘101转动，以达到节省人力的技术效果。

优选的，上述的第一转盘驱动机构可以包括第二电机，以通过第二电机驱动第一转盘101转动。该第二电机优选的为步进电机。

下面以第一驱动机构102为升降机构、第一传感器为接近传感器、第一处理单元为处理器具体说明本发明晶圆上料装置10的工作过程：

如图3所示，在上料时，第一驱动机构102先驱动第一料盒701上升至设定位置，在该设定位置时，第一料盒701内最下层的晶圆80处于上料位置（即取片机械手61的取片位置），驱动缸驱动接近传感器位于第一料盒701内最下层晶圆80的下方，此时处于上料位置的晶圆80位于接近传感器的检测范围内，接近传感器输出高电平信号，处理器根据该高电平信号控制第一驱动机构102保持关闭，即第一驱动机构102不工作。当取片机械手61将上料位置的晶圆80取走时，接近传感器由于没有检测到晶圆80，接近传感器输出低电平信号，处理器根据该低电平信号判定第一料盒701内位于上料工位的晶圆80被取走，处理器向第一驱动机构102发送驱动信号，第一驱动机构102收到该驱动信号后驱动第一料盒701向下运动设定距离，使上一层的晶圆80运动至上料位置，接近传感器检测到晶圆80的靠近，又向处理器输出高电平信号，如此反复，直至第一料盒701内的晶圆80全部被取走，然后驱动缸驱动接近传感器退出检测位置，第一转盘101旋转，以将另一满盒的第一料盒701旋转至可被第一驱动机构102驱动的位置。然后重复以上过程，以对该另一满盒的第一料盒701上料。

为了实现前述晶圆校准装置20的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图4至图6所示，前述的晶圆校准装置20可以包括承载台21、晶圆中心校准装置和晶圆平边校准装置。承载台21用于接收从取片机械手61送入的晶圆80。晶圆中心校准装置用于对承载台21上晶圆80的中心进行校准。晶圆平边校准装置用于对承载台21上晶圆80的平边进行校准。

在上述提供的技术方案中，晶圆中心校准装置可以对承载台21上晶圆80的中心进行校准,晶圆平边校准装置可以对承载台21上晶圆80的平边进行校准,晶圆中心校准装置和晶圆平边校准装置两者配合,可以实现对晶圆80的中心和平边均进行校准,可满足晶圆80的准确定位和高效生产。

为了实现前述晶圆中心校准装置的功能，本发明还提供如下的实施方式：如图4和图5所示，晶圆中心校准装置可以包括校准件22。校准件22设置在机架1上。校准件22具有校准孔23。承载台21可相对校准孔23伸缩运动，以在运动时将晶圆80传送至校准孔23内，使校准孔23对晶圆80的中心进行校准。

在上述提供的技术方案中，由于通过校准件22上的校准孔23即可对晶圆80的中心进行校准，其结构相对较简单，实施起来较方便。

进一步的，如图5所示，前述的校准孔23可以具有锥形段231，以通过锥形段231对晶圆80的中心进行校准。其中，锥形段231的孔径沿晶圆80的进入方向逐渐减小。在本示例中，当晶圆80沿锥形段231进入校准孔23内时，锥形段231可以对晶圆80进行导向和限位，以将晶圆80的中心校准到预设位置。

进一步的,如图4所示，前述校准孔23的中心线可以竖向设置、且其上端开口为晶圆入口,如此晶圆80可以自上而下进入校准孔23，且在自身重力的作用下在校准孔23内自动校准中心，如此实施起来较方便，可满足晶圆80的准确定位和高效生产。

进一步的，如图5所示，前述的锥形段231可以包括沿晶圆80的进入方向依次排布的第一锥形段2311和第二锥形段2312。其中，第一锥形段2311的锥度大于第二锥形段2312的锥度。在本示例中，第一锥形段2311可以对晶圆80粗定位和校准，第二锥形段2312可以对晶圆80精定位和校准。第一锥形段2311和第二锥形段2312两者配合，可以实现对晶圆80的准确定位和校准。

进一步的，如图5所示，前述的第一锥形段2311和第二锥形段2312两者可以通过第一直线段233连接。在本示例中，通过在第一锥形段2311和第二锥形段2312之间设置的第一直线段233，使晶圆80在第一锥形段2311与第二锥形段2312之间能够较好的过渡，运动地更加平稳。

进一步的，如图5所示，前述的校准孔23还可以包括第二直线段234。该第二直线段234与第二锥形段2312的背离第一锥形段2311的一端相连。第二直线段234的外形与晶圆80的外形相适配，以对晶圆80的径向限位。比如若晶圆80为圆形，则第二直线段234的内圆截面也成圆形。晶圆80的中心在第二直线段234得到最终校准。具体来说，晶圆80的中心线与第二直线段234的中心线重合。在本示例中，第二直线段234可以对晶圆80的径向限位，使晶圆80只能沿第二直线段234的轴向运动，以将晶圆80的中心保持在校准好的位置。

进一步的，前述承载台21的中心线可以与校准孔23的中心线重合，如此当晶圆80的中心在校准孔23内被校准，使晶圆80的中心线与校准孔23的中心线重合时，晶圆80的中心线也与承载台21的中心线重合，如此使承载台21能够对晶圆80提供稳定的支撑，晶圆80上的受力也更佳均匀。

进一步的，如图4所示，本发明晶圆中心校准装置还可以包括承载台驱动机构24。承载台驱动机构24用于驱动承载台21相对校准孔23伸缩。在本示例中，通过设置的承载台驱动机构24，具有节省人力的技术效果。

在一个具体的应用示例中，如图4所示，前述的承载台驱动机构24可以包括第三电机241、第二丝杆242、第二螺母座243以及第二直线导轨244。第三电机241用于驱动第二丝杆242转动。第二螺母座243套设在第二丝杆242上。第二直线导轨244用于对第二螺母座243限位和导向，使第二螺母座243受驱动可以沿第二丝杆242运动。前述的承载台21与第二螺母座243连接，以在第二螺母座243的带动下相对校准孔23伸缩。

在上述示例中，通过丝杠螺母机构带动承载台21相对校准孔23伸缩，其传动精度较高。

为了实现前述晶圆平边校准装置的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图4和图6所示，晶圆平边校准装置可以包括第二检测机构25和第二驱动机构26。第二检测机构25和第二驱动机构26均设置在机架1上。第二驱动机构26用于驱动承载台21转动。承载台21用于受驱动带动晶圆80一起转动。第二检测机构25用于对承载台21上晶圆80的平边位置进行检测，且在检测到晶圆80的平边位置时向第二驱动机构26发送旋转停止信号，以将晶圆80的平边校准到预设位置。

在上述提供的技术方案中，第二驱动机构26驱动承载台21转动，承载台21在转动的过程中，第二检测机构25对承载台21上晶圆80的平边位置进行检测，当第二检测机构25检测到晶圆80的平边位置时向第二驱动机构26发送旋转停止信号，第二驱动机构26停止旋转，使承载台21上的晶圆80停止在预设位置，从而实现对晶圆80的平边进行校准的目的。上述的预设位置即为第二检测机构25能够检测到晶圆80平边的位置，换句话说：在该预设位置时，第二检测机构25能够检测到晶圆80的平边。

综上可知，上述的晶圆平边校准装置可以对晶圆80的平边进行校准，其结构相对较简单，实施起来较方便。

为了实现前述第二检测机构25的功能，本发明还提供如下的技术方案，第二检测机构25可以包括第二传感器和第二处理单元。第二传感器用于对承载台21上晶圆80的平边位置进行检测。第二处理单元用于根据第二传感器的检测结果,当判定已检测到晶圆80的平边位置时向第一驱动机构102发送旋转停止信号。

其中，通过第二传感器与第二处理单元的配合即可实现前述第二检测机构25的功能，第二传感器与第二处理单元均为市购件，获取和实施起来均较方便。

前述的第二传感器可以为对射传感器，比如为对射型光电传感器等。第二处理单元可以为单片机或处理器等。

下面以第二传感器为对射型光电传感器、第二处理单元为处理器对第二检测机构25的检测过程具体进行说明：

对射型光电传感器具有相对设置的发射端和接收端。发射端发出红光或红外线，接收端接收。有物体经过发射端与接收端之间时发射端发射的光线被切断，便输出信号。

具体在实施时，对射型光电传感器的位置保持不变，第二驱动机构26驱动承载台21转动，以带动晶圆80绕其中心旋转。晶圆80在转动的过程中，晶圆80的平边之外的边缘转动至对射传感器的发射端与接收端之间时，可以阻挡发射端与接收端之间的光线，此时对射传感器输出高电平信号，处理器根据该高电平信号控制第二驱动机构26继续运转，第二驱动机构26驱动承载台21转动。当晶圆80的平边转动至对射传感器的检测位置时，由于晶圆80的平边处相对其他位置具有缺口，从而无法阻挡对射传感器的发射端与接收端之间的光线，此时对射传感器输出低电平信号，处理器根据该低电平信号判定已检测到晶圆80的平边位置，处理器向第二驱动机构26发送旋转停止信号，第二驱动机构26根据该旋转停止信号停止驱动承载台21旋转，进而将晶圆80停止在预设位置，从而实现对晶圆80的平边的校准。

进一步的，前述的第二传感器可相对机架1活动，以运动至第一位置时对承载台21上晶圆80的平边位置进行检测；和运动至第二位置时退出检测位置。在本示例中，当需要对晶圆80的平边进行校准时可以将第二传感器移动至检测位置，当对晶圆80平边校准完毕后又可以将第二传感器退出检测位置，以不影响晶圆80下一工序的动作。

进一步的，如图4所示，前述的晶圆平边校准装置还可以包括第二传感器驱动机构27。第二传感器驱动机构27设置在机架1上。第二传感器驱动机构27用于驱动第二传感器运动至前述的第一位置和第二位置。相对于手动推动第二传感器运动，在本示例中，通过采用的第二传感器驱动机构27，具有节省人力的技术效果。

进一步的，前述的第二传感器驱动机构27可以包括驱动缸，以通过驱动缸驱动第二传感器运动至前述的第一位置和第二位置。其中，驱动缸可以为气缸或油缸等，驱动缸为市购件，可以根据需要在市场上购买，获取较方便。

进一步的，为了实现前述第二驱动机构26的功能，前述的第二驱动机构26可以包括第四电机，以通过第四电机驱动承载台21转动。第四电机还与第二检测机构25连接，以根据第二检测机构25发送的旋转停止信号停止输出轴的转动。

这里需要说明的是：第四电机可以自带处理器也可以不带处理器。当第四电机自带处理器时，前述第二检测机构25的第二处理器和第四电机的处理器可以为同一处理器，以节省部件的使用，降低成本。

进一步的，上述的第四电机可以通过传动机构与承载台21连接，以驱动承载台21转动。该传动机构可以为皮带传动机构或齿轮传动机构等，具体可以根据实际情况进行选取。

进一步的，当前述的承载台驱动机构24包括第三电机241、第二丝杆242、第二螺母座243以及第二直线导轨244时，第三电机241用于驱动第二丝杆242转动。第二螺母座243套设在第二丝杆242上。第二直线导轨244用于对第二螺母座243限位和导向，使第二螺母座243受驱动可以沿第二丝杆242运动。如图6所示，前述的晶圆校准装置20还包括安装板29。安装板29设置在第二螺母座243上，以随第二螺母座243一起沿第二丝杆242运动。承载台21可转动地设置在安装板29上，以通过安装板29与第二螺母座243连接。第四电机安装在安装板29上，且与承载台21驱动连接，以驱动承载台21转动。

通过上述的设置，承载台21既可以在第四电机的驱动下转动，也可以在第三电机241的驱动下沿第二丝杆242相对校准孔23伸缩运动。

进一步的，如图6所示，前述的承载台21上可以设有吸附结构28，以通过吸附结构28将晶圆80吸附固定在承载台21上。在本示例中，通过吸附的方式对晶圆80进行固定，不会对晶圆80的表面造成损伤，并且有利于对晶圆80自动固定和解锁。

进一步的，如图6所示，前述的吸附结构28可以包括吸附槽281和真空抽吸孔282。吸附槽281设置在承载台21的承载面上。真空抽吸孔282设置在承载台21侧面，以不影响承载台21对晶圆80的支撑。真空抽吸孔282与吸附槽281连通，以在抽真空时通过吸附槽281将晶圆80吸附固定在承载台21的承载面上。在本示例中，通过吸附槽281与真空抽吸孔282的配合，即可实现对晶圆80的吸附固定，其实施起来较方便。

进一步的，前述的吸附槽281可以呈环状、且其中心线与承载台21的中心线重合，以使承载台21上晶圆80的受力更加均匀，防止晶圆80在随承载台21运动的过程中位于发生偏移。

为了实现前述双工位旋转载片装置30的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图7和图8所示，前述的双工位旋转载片装置30可以包括旋转台31、第三驱动机构33和顶出机构34。旋转台31上设有两个以上的活动载片台32。旋转台31用于受驱动带动各活动载片台32依次在光刻工位与下料工位之间切换。旋转台31通过处于下料工位的载片台接收上片机械手62送入的晶圆80。第三驱动机构33用于驱动位于光刻工位的活动载片台32运动至第一工位和第二工位；位于光刻工位的活动载片台32用于运动至第一工位时使其上的晶圆80接受光刻处理;和运动至第二工位时退回至旋转台31上的安装位。顶出机构34用于将位于下料工位的活动载片台32上的晶圆80顶出，使晶圆80与活动载片台32分离。

在上述提供的技术方案中，由于旋转台31上设有两个以上的活动载片台32，旋转台31转动时可以将活动载片台32中的一个传送至光刻工位，第三驱动机构33可以驱动该光刻工位的活动载片台32运动，使该光刻工位活动载片台32上的晶圆80接受光刻处理，从而实现将晶圆80快速送入光刻装置40进行光刻处理的目的。另外，旋转台31在旋转时将待接受光刻处理的活动载片台32传送至光刻工位的同时，还将已接受完光刻处理的活动载片台32旋出，以实现将接收完光刻处理的晶圆80快速取出的目的。

进一步的，如图8所示，前述的旋转台31上可以设有导向限位槽321。活动载片台32可伸缩地设置在导向限位槽321内，以随旋转台31运动至光刻工位时沿导向限位槽321运动至前述的第一工位和第二工位。

在上述示例中，导向限位槽321可以对旋转台31的运动导向和限位，以提高旋转台31的运动精度。

进一步的，如图7所示，前述导向限位槽321的底部可以设有第一活动块35。第一活动块35具有受推部。第一活动块35的受推部伸出旋转台31的背离导向限位槽321的一侧。第三驱动机构33用于对第一活动块35的受推部施加力，使第一活动块35带动导向限位槽321内的活动载片台32运动至前述的第一工位。在本示例中，通过设置的第一活动块35，一方面可以传递第三驱动机构33的动力；另一方面还可以防止第三驱动机构33直接对活动载片台32施加力造成活动载片台32发生损伤。

进一步的，前述的第三驱动机构33可以包括驱动缸，以通过驱动缸对第一活动块35的受推部施加力，使第一活动块35带动导向限位槽321内的活动载片台32运动至前述的第一工位。

上述的驱动缸可以为气缸或液压缸等，具体可以根据实际情况进行选取。优选的，驱动缸为气缸，不会污染晶圆80。

进一步的，前述的第三驱动机构33还可以包括第一弹性件，比如弹簧或弹性塑胶等。第一弹性件用于提供活动载片台32从前述第一工位运动至第二工位的力。在本示例中，通过设置的第一弹性件，使活动载片台32能够自动复位。

在一个具体的应用示例中，前述的第一活动件可以与活动载片台32连接，第一弹性件用于对第一活动件施加力，使第一活动件带动活动载片台32从第一工位回复至第二工位，如此设置可以防止第一弹性件直接对活动载片台32施加力而造成活动载片台32发生损伤。

进一步的，如图8所示，前述的活动载片台32上可以设有通孔322。旋转台31上设有可相对通孔322伸缩的活动顶杆37。顶出机构34在活动载片台32运动至下料工位时通过活动顶杆37将活动载片台32上的晶圆80顶出，使晶圆80与活动载片台32分离。

在上述示例中，通过设置的活动顶杆37，一方面可以传递顶出机构34的动力；另一方面也可以防止顶出机构34直接对晶圆80施加力，造成晶圆80损伤。

进一步的，如图8所示，前述活动载片台32上通孔322的数量可以为两个以上，前述活动顶杆37的数量与通孔322的数量相等，且一一对应。在本示例中，通过设置两个以上的活动顶杆37，使晶圆80的顶出效果更佳。

优选的，如图8所示，前述两个以上的活动顶杆37绕活动载片台32的中心线呈圆形均匀分布，以使该两个以上的活动顶杆37在对晶圆80进行顶出操作时，晶圆80上的受力更加均匀。

进一步的，当旋转台31上设有导向限位槽321时，活动顶杆37设置在导向限位槽321内。如图7所示，导向限位槽321的底部设有与各活动顶杆37连接的第二活动块36。第二活动块36具有受推部。第二活动块36的受推部伸出旋转台31的背离导向限位槽321的一侧。顶出机构34用于对第二活动块36的受推部施加力，使第二活动块36带动各活动顶杆37伸出活动载片台32上的通孔322。

通过上述的设置，方便顶出机构34通过第二活动块36统一对各活动顶杆37进行顶出操作，实施起来较方便。

在一个具体的应用示例中，前述的顶出机构34可以包括驱动缸，以通过驱动缸对第二活动块36的受推部施加力，使第二活动块36带动各活动顶杆37伸出活动载片台32上的通孔322。

其中，上述的驱动缸可以为气缸或液压缸等，具体可以根据实际情况选取。优选的，驱动缸为气缸，不会污染晶圆80。

进一步的，前述的顶出机构34可以包括第二弹性件，比如弹簧或柔性塑胶等。第二弹性件用于提供活动顶杆37收缩入通孔322的力。在本示例中，通过设置的第二弹性件，使活动顶杆37可以自动复位。

优选的，前述的第二弹性件可以设置在导向限位槽321内，第二弹性件通过对第二活动块36施加力，使第二活动块36带动各活动顶杆37收缩入通孔322内，如此方便对各活动顶杆37收缩入通孔322统一进行操作，实施起来更加方便。

进一步的，如图7所示，本发明双工位旋转载片装置30还可以包括旋转台驱动机构38，该旋转台驱动机构38与旋转台31连接，以驱动旋转台31转动。在本示例中，通过设置的旋转台驱动机构38，具有节省人力的技术效果。

在一个具体的应用示例中，上述的旋转台驱动机构38可以包括电机，以通过电机驱动旋转台31转动。其中，电机为市购件，获取和实施起来均较方便。优选的，该电机为步进电机。

为了实现前述晶圆下料装置50的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图9所示，晶圆下料装置50可以包括第二转盘501和第四驱动机构502。第二转盘501上设有第二料盒安装位。第二料盒安装位的数量为两个以上、且绕第二转盘501的中心线依次排布。第二转盘501用于在转动时带动第二料盒安装位上的第二料盒702依次运动至可供第四驱动机构502驱动的位置。第四驱动机构502用于驱动第二料盒702运动，以使第二料盒702内的晶圆收纳位依次位于下料工位。

为了方便第四驱动机构502驱动第二料盒702运动,优选的,第二料盒702是通过插接的方式安装在第二料盒安装位上。第二料盒安装位上具有第二导向限位柱，第二料盒702上具有第二限位槽。第二料盒702在安装时，第二导向限位柱插入第二料盒702上的第二限位槽内。为了加强限位效果，第二导向限位柱的数量可以为两个以上。当然，在一个替代的示例中，上述第二导向限位柱与第二限位槽两者的位置可以调换，即第二料盒安装位上设有第二限位槽，第二料盒702上设有第二导向限位柱，如此同样可以达到对第二料盒702的安装进行导向和限位的技术效果。

在上述提供的技术方案中，由于在第二转盘501上设置有两个以上的第二料盒安装位，可以通过第二转盘501的转动依次对各第二料盒安装位上的第二料盒702进行下料操作，当第二转盘501上所有的第二料盒702均下完料时，即可对第二转盘501上的第二料盒702统一进行更换。相对于现有技术中的单个料盒，本发明技术方案中第二转盘501上多个第二料盒安装位的方案可以减少第二转盘501上第二料盒702的更换频率，提高晶圆下料装置50的工作效率。

进一步的，如图9所示，本发明的晶圆下料装置50还可以包括第三检测机构503。第三检测机构503用于对第二料盒702内晶圆80的下料情况进行检测,以在检测到第二料盒702内位于下料工位的晶圆收纳位新装入晶圆80时生成第二驱动信号。第四驱动机构502用于根据第二驱动信号驱动第二料盒702沿第一方向运动设定距离，以使第二料盒702内的晶圆收纳位依次位于下料工位。其中，第一方向为第二料盒702内晶圆收纳位的排布方向。设定距离为第二料盒702内相邻两晶圆收纳位之间的距离，换句话说：当相邻的两晶圆收纳位均装入晶圆80时，该相邻的两片晶圆80之间的距离即为上述的设定距离。

通过上述的设置，第三检测机构503与第四驱动机构502配合，可以实现对第二料盒702内晶圆80的自动下料操作，实现自动化下料，进一步提高了晶圆下料装置50的工作效率。

这里需要说明的是：在一个具体的应用示例中，上述的第一方向可以为竖向方向，相应的，前述的第四驱动机构502为升降机构，使第二料盒702通过在竖向上的上升或下降实现下料的操作。

为了实现前述第三检测机构503的功能，本发明还提供如下的技术方案：前述的第三检测机构503可以包括第三传感器和第三处理单元。第三检测机构503通过第三传感器对第二料盒702内晶圆80下料情况进行检测。第三处理单元用于根据第三传感器的检测结果，当判定第二料盒702内位于下料工位的晶圆收纳位新装入晶圆80时生成第二驱动信号。

通过上述的设置，第三传感器与第三处理单元配合即可实现前述检测单元的功能，由于第三传感器与第三处理单元均为市购件，获取较方便，从而实施起来也较方便。

这里需要说明的是：上述的第三处理单元可以为单片机或处理器等，具体可以根据实际情况进行选取。

在一个具体的应用示例中，前述的第三传感器可以为接近传感器，且位于第二料盒702内最外层晶圆80的一侧。

在上述示例中，由于接近传感器为非接触式检测部件，从而不会对被测晶圆80造成损伤。

进一步的，前述的第三传感器可相对机架1活动，以运动至第一活动位置时对第二料盒702内晶圆80的下料情况进行检测；和运动至第二活动位置时退出检测位置。在本示例中，当第三传感器在闲置状态时退出检测位置，可以避免对第二料盒702的运动造成干扰。当第四驱动机构502驱动第二料盒702运动至下料的工作位置时，第三传感器再运动至第一活动位置以对第二料盒702内晶圆80的下料情况进行检测。

进一步的，如图9所示，上述的晶圆下料装置50还可以包括第三传感器驱动机构504。第三传感器驱动机构504用于驱动第三传感器运动至前述的第一活动位置和第二活动位置。在本示例中，通过设置的第三传感器驱动机构504，具有节省人力的技术效果。

在一个具体的应用示例中，前述的第三传感器驱动机构504可以包括驱动缸，以通过驱动缸驱动第三传感器运动至前述的第一活动位置和第二活动位置。

上述的驱动缸可以为气缸或液压缸等，优选的，驱动缸为气缸，以防止油液对晶圆80造成损坏。

上述驱动缸的收缩方向可以根据实际情况进行调整，比如在一个具体的应用示例中，可以相对第四驱动机构502的驱动方向斜向驱动第三传感器运动。

进一步的，为了实现前述第四驱动机构502的功能，本发明还提供如下的技术方案：如图9所示，第四驱动机构502可以包括第五电机、第三丝杆、第三螺母座以及第三直线导轨。第三螺母座套设在第三丝杆上。第三直线导轨用于对第三螺母座限位和导向。第五电机用于驱动第三丝杆转动。第三螺母座上设有第二顶杆，第三螺母座用于受驱动通过第二顶杆带动第二料盒702运动。

通过上述的设置，丝杆与螺母座配合形成丝杆螺母机构，其传动精度较高，能驱动第二料盒702平稳地运动。

进一步的，前述的第二转盘501上可以设有供第二顶杆穿过的第二过孔，第二顶杆经由该第二过孔对第二料盒安装位上的第二料盒702施加力，以驱动第二料盒702运动。

进一步的，如图9所示，上述的晶圆下料装置50还可以包括第二转盘驱动机构505。第二转盘驱动机构505用于驱动第二转盘501转动，以达到节省人力的技术效果。

优选的，上述的第二转盘驱动机构505可以包括电机，以通过电机驱动第二转盘501转动。该电机优选的为步进电机。

下面以第四驱动机构502为升降机构、第三传感器为接近传感器、第三处理单元为处理器具体说明晶圆下料装置50的工作过程：

如图9所示，在下料时，使第二料盒702的最上一层的晶圆收纳位位于下料位置（即下片机械手63的下片位置），驱动缸驱动接近传感器伸入到第二料盒702内部，当处于下料位置的晶圆收纳位新装入晶圆80时，接近传感器检测到有物体靠近输出高电平信号，处理器根据该高电平信号判定第二料盒702内位于下料工位的晶圆收纳位新装入晶圆80，处理器向第四驱动机构502发送驱动信号，第四驱动机构502收到该驱动信号后驱动第二料盒702向上运动设定距离，使下一层的晶圆收纳位运动至下料位置，由于晶圆80离开接近传感器的检测位置，接近传感器输出低电平信号，处理器根据该低电平信号控制第四驱动机构502保持关闭，即第四驱动机构502不工作。当新处于下料位置的晶圆收纳位新装入晶圆80时，接近传感器又向处理器发送高电平信号，如此反复，直至第二料盒702内装满晶圆80，然后驱动缸驱动接近传感器退出检测位置，第四驱动机构502驱动第二料盒702下降以重新装入第二转盘501，第二转盘501转动，以将另一空盒旋转至可被第四驱动机构502驱动的位置。然后重复以上过程，以对该另一空的第二料盒702下料。

这里需要说明的是：前述的第一料盒701和第二料盒702两者的结构可以相同，也可以不同，具体根据实际情况进行选择。优选的，上述的第一料盒701和第二料盒702两者为具有相同结构的料盒，以提高料盒的通用性，降低成本。

进一步的，如图10所示，前述的机架1上可以设有活动件64。前述的取片机械手61、上片机械手62和下片机械手63均设置在活动件64上，以在活动件64的带动下一起运动。具体来说，活动件64可以带动各机械手运动至第一工作位置和第二工作位置。当活动件64从第一工作位置运动至第二工作位置时，取片机械手61将晶圆上料装置10的上料工位的晶圆80传送至晶圆校准装置20，上片机械手62将晶圆校准装置20内已校准好的晶圆80传送至双工位旋转载片装置30，下片机械手63将双工位旋转载片装置30内已光刻处理的晶圆80传送至晶圆下料装置50；当活动件64从第二工作位置运动至第一工作位置时，取片机械手61返回至晶圆上料装置10进行取料，上片机械手62返回至晶圆校准装置20进行取料，下片机械手63返回至双工位旋转载片装置30进行取料。

在上述示例中，通过设置活动件64带动各机械手一起运动，相对于为每个机械手均配备一个驱动机构，本发明的技术方案至少节省了两个驱动机构，从而可以节省安装空间，并且成本也较低。

进一步的,前述的机架1上可以设有限位结构。该限位结构用于对活动件64限位，使活动件64沿限定的轨迹运动，以提高活动件64的运动精度。

优选的，如图10所示，上述的限位结构包括第四直线导轨65，前述的活动件64与第四直线导轨65的滑块连接，以随第四直线导轨65的滑块沿第四直线导轨65的轨道运动。

进一步的，本发明的机械手装置60还可以包括机械手驱动机构66，该机械手驱动机构66用于驱动机械手装置60运动，以节省人力。

优选的，上述的机械手驱动机构66可以包括电机和皮带传动机构；皮带传动机构包括主动轮、从动轮和皮带。主动轮和从动轮通过皮带传动连接。前述的活动件64固定在皮带上，以在皮带的带动下沿第四直线导轨65的轨道运动。

进一步的，前述的光刻装置40可以配备uv-led面光源。光源搭配水冷系统，采用接触式曝光。

本发明自动光刻机100具有高效性、自动化和稳定性的优点。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。