一种晶圆分类处理一体机及控制方法与流程

本发明涉及晶圆加工设备，特别是涉及一种晶圆分类处理一体机及控制方法。

背景技术：

1、芯片的原料是晶圆。晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化(99.999％)，接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。

2、晶圆(wafer)是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，是生产集成电路(integrated circuit，ic)所用的载体。在半导体行业，晶圆就是一块薄薄的、圆形的高纯硅晶片，而在这种高纯硅晶片上可以加工制作出各种电路元件结构，使之成为有特定电性功能的ic产品。

3、在晶圆的工艺流程中，需要先对晶圆片判定分级，而现有的晶圆加工设备无法快速的对不同品名及不同尺寸的晶圆片进行挑选分级。

技术实现思路

1、本发明针对以上现有技术存在的问题，提供一种晶圆分类处理一体机及控制方法，实现了对不同品名及不同尺寸的晶圆片进行挑选分级。

2、为此，本发明的技术方案是，一种晶圆分类处理一体机，其包括外壳体及安装在外壳体内部的上料架、分选架和残品架，上料架与分选架之间设有取料机械臂和分选传输机，分选架和残品架的两侧分别设有一个分料机械臂，分选架的前端还设有移料机械臂，取料机械臂包括机械臂架和取料机构，分料机械臂包括机械臂架和分料机构；移料机械臂包括机械臂架和移料机构。

3、进一步地，机械臂架包括立柱及立柱两端固定连接的上滑座和下滑座，上滑座的上端面设有横向滑轮和纵向滑轮，下滑座上固定设有机械臂升降电机和机械臂位移电机，下滑座的下方设有机械臂滑轨，机械臂滑轨的一侧设有齿条，机械臂滑轨的两端设有机械臂限位座。

4、进一步地，取料机构包括取料滑座，取料滑座上固定设有取料转向电机和取料转向台，取料转向台的上端设有取料转向板，取料转向板的上端面设有转向板丝杠组件，转向板丝杠组件的上方设有取料升降座，取料升降座上设有取料板电机和取料板丝杠组件，取料板丝杠组件上安装有取料板。

5、进一步地，取料转向板的另一端设有第一电滑环下板，取料滑座的上方设有第一电滑环上板，第一电滑环下板与第一电滑环上板之间连接有第一电滑环。

6、进一步地，取料滑座的下端面设有转向板限位座和取料转向传感器，转向板限位座的两端设有转向板限位块，取料转向板的下端面设有转向限位板，转向限位板上安装有传感器挡片。

7、进一步地，分选传输机包括分选机架，分选机架的上端的一侧设有两个载片架，载片架的上方设有分选滑座，分选滑座上设有第一分选滑板和第二分选滑板，第一分选滑板和第二分选滑板通过连接板固定连接，第一分选滑板上设有分选电机、分选丝杠组件和第一分选吸盘座，第一分选吸盘座上设有两圈防静电吸盘，第二分选滑板上设有分选气缸和第二分选吸盘，第二分选吸盘设有两圈防静电吸盘，分选机架的上端的另一侧设有分选传输带，分选传输带的上方设有相机架，相机架上固定设有分选相机。

8、进一步地，载片架的包括载片板座以及与载片板座滑动连接的载片板，载片板座的一端设有载片板电机，载片板电机通过载片板皮带与载片板传动连接，载片板的前端设有载片支撑柱，载片支撑柱上设有载片板滑轮。

9、进一步地，分料机构包括分料滑座，分料滑座上固定设有分料下板和分料上板，分料上板上固定设有吸板电机和吸板丝杠组件，吸板丝杠组件上设有分料吸板，分料吸板上设有防静电吸盘，分料下板的上端面设有分料托板，分料托板通过分料托板气缸与分料下板连接。

10、进一步地，移料机构包括移料滑座，移料滑座上固定设有移料转向电机和移料转向台，移料转向台的上端设有移料转向板，移料转向板上设有移料板电机和移料转丝杠组件，移料转丝杠组件上设有移料升降座，移料升降座上固定设有移料板电机和移料转丝杠组件，移料转丝杠组件上设有移料托板，驱动移料压板的上方设有移料压板。

11、一种晶圆分类控制方法，采用以上所述的一种晶圆分类处理一体机，具体包括以下步骤：

12、s1.待分选晶圆片上料，上料架中的每个单元格内放入单张晶圆片或者整叠晶圆片；

13、s2.使用取料机械臂从上料架中取料，取料机械臂在上料架的水平和竖直方向调整位置，取料转向板转向后正对着上料架的一个单元格，取料板向前伸出至晶圆片的正下方，并向上升起将晶圆片托离上料架的单元格，取料板向后收缩，取料转向板调整位置后再次转向，并向前伸出至第一分选吸盘座的正下方，取料转向板向下运动将晶圆片放置在载片架上；

14、s3.分选传输机依次取料并进行拍照分选，分选传输机的第一分选吸盘座从第一个载片架上吸取一张晶圆片后，将所述晶圆片移位至第二个载片架，第二分选吸盘座将所述晶圆片移位至分选传输带，分选传输带将晶圆片带到分选相机的正下方进行拍照识别；

15、s4.分选识别后的晶圆片合格品被两个分料机械臂中的一个吸取分类放入分选架中，两个分料机械臂可高速避让协同完成分选，分选识别后的晶圆片残次品被内侧的分料机械臂吸取放入残品架中；

16、s5.移料机械臂将分选后的整叠晶圆片移出分选架，并传输至下一工序。

17、本发明的有益效果是，本发明提供一种晶圆分类处理一体机及控制方法，上料架中的每个单元格内能够进行单张上料或者整叠上料，使用取料机械臂能够快速的从上料架中取料，取料机械臂能够沿机械臂滑轨在上料架和分选传输机的水平方向调整位置，取料机构能够沿着立柱在上料架的竖直方向调整位置，通过取料转向板的转向、伸缩、升级等动作完成晶圆片的单张或者整叠取料；分选传输机的第一分选吸盘座、第二分选吸盘座进行晶圆片的单张依次取料，分选传输带将晶圆片带到分选相机的正下方进行拍照识别，完成晶圆片的识别判断；分选识别后的晶圆片合格品被两个分料机械臂中的一个吸取分类放入分选架中，两个分料机械臂7可高速避让协同完成分选，保证分选的效率，分选效率能够达到5s/pcs；分选识别后的晶圆片残次品被内侧的分料机械臂吸取放入残品架中，从而实现对不同品名及不同尺寸的晶圆片进行挑选分级。

技术特征：

1.一种晶圆分类处理一体机，其特征是，包括外壳体及安装在外壳体内部的上料架、分选架和残品架，所述上料架与分选架之间设有取料机械臂和分选传输机，所述分选架和残品架的两侧分别设有一个分料机械臂，所述分选架的前端还设有移料机械臂，所述取料机械臂包括机械臂架和取料机构，所述分料机械臂包括机械臂架和分料机构，移料机械臂包括机械臂架和移料机构。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述机械臂架包括立柱及立柱两端固定连接的上滑座和下滑座，所述上滑座的上端面设有横向滑轮和纵向滑轮，所述下滑座上固定设有机械臂升降电机和机械臂位移电机，所述下滑座的下方设有机械臂滑轨，所述机械臂滑轨的一侧设有齿条，所述机械臂滑轨的两端设有机械臂限位座。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述取料机构包括取料滑座，所述取料滑座上固定设有取料转向电机和取料转向台，所述取料转向台的上端设有取料转向板，所述取料转向板的上端面设有转向板丝杠组件，所述转向板丝杠组件的上方设有取料升降座，所述取料升降座上设有取料板电机和取料板丝杠组件，所述取料板丝杠组件上安装有取料板。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述取料转向板的另一端设有第一电滑环下板，所述取料滑座的上方设有第一电滑环上板，所述第一电滑环下板与第一电滑环上板之间连接有第一电滑环。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述取料滑座的下端面设有转向板限位座和取料转向传感器，所述转向板限位座的两端设有转向板限位块，所述取料转向板的下端面设有转向限位板，所述转向限位板上安装有传感器挡片。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述分选传输机包括分选机架，所述分选机架的上端的一侧设有两个载片架，所述载片架的上方设有分选滑座，所述分选滑座上设有第一分选滑板和第二分选滑板，所述第一分选滑板和第二分选滑板通过连接板固定连接，所述第一分选滑板上设有分选电机、分选丝杠组件和第一分选吸盘座，所述第一分选吸盘座上设有两圈防静电吸盘，所述第二分选滑板上设有分选气缸和第二分选吸盘，所述第二分选吸盘设有两圈防静电吸盘，所述分选机架的上端的另一侧设有分选传输带，所述分选传输带的上方设有相机架，所述相机架上固定设有分选相机。

7.根据权利要求6所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述载片架的包括载片板座以及与载片板座滑动连接的载片板，所述载片板座的一端设有载片板电机，所述载片板电机通过载片板皮带与载片板传动连接，所述载片板的前端设有载片支撑柱，所述载片支撑柱上设有载片板滑轮。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述分料机构包括分料滑座，所述分料滑座上固定设有分料下板和分料上板，所述分料上板上固定设有吸板电机和吸板丝杠组件，所述吸板丝杠组件上设有分料吸板，所述分料吸板上设有防静电吸盘，所述分料下板的上端面设有分料托板，所述分料托板通过分料托板气缸与分料下板连接。

9.根据权利要求1所述的一种晶圆分类处理一体机，其特征是，所述移料机构包括移料滑座，所述移料滑座上固定设有移料转向电机和移料转向台，所述移料转向台的上端设有移料转向板，所述移料转向板上设有移料板电机和移料转丝杠组件，所述移料转丝杠组件上设有移料升降座，所述移料升降座上固定设有移料板电机和移料转丝杠组件，所述移料转丝杠组件上设有移料托板，所述移料托板的上方设有移料压板。

10.一种晶圆分类控制方法，使用权利要求1-9任一所述的一种晶圆分类处理一体机，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种晶圆分类处理一体机及控制方法，涉及晶圆加工设备技术领域。包括外壳体及安装在外壳体内部的上料架、分选架和残品架，上料架与分选架之间设有取料机械臂和分选传输机，分选架和残品架的两侧分别设有一个分料机械臂，取料机械臂包括机械臂架和取料机构，分料机械臂包括机械臂架和分料机构；移料机械臂包括机械臂架和移料机构。通过取料转向板的转向、伸缩、升级等动作完成晶圆片的单张或者整叠取料；分选识别后的晶圆片合格品被两个分料机械臂中的一个吸取分类放入分选架中；分选识别后的晶圆片残次品被内侧的分料机械臂吸取放入残品架中，从而实现对不同品名及不同尺寸的晶圆片进行挑选分级。

技术研发人员：林龙智,陆光亮,黄晓远
受保护的技术使用者：厦门市未来亚特科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21