1.本实用新型涉及晶圆传片技术领域,尤其涉及一种晶圆在晶舟间的传片装置。
背景技术:2.在半导体制作过程中,经常需要进行晶圆传片,若晶圆传片过程中出现滑片将损坏晶圆,进而大大提高了生产成本,因此在晶圆传片的整个过程中,需要严格把控安全因素,避免晶圆在传片过程中出现滑片情况。
3.现有技术一般是使用纵向加水平的传片方式,即将晶圆从一个晶舟内取出再放入另一个晶舟,然而在晶圆脱离晶舟的过程中易发生滑片,从而导致晶圆损坏。
技术实现要素:4.本实用新型的目的在于克服现有技术的问题,提供了一种晶圆在晶舟间的传片装置。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种晶圆在晶舟间的传片装置,所述传片装置包括能够相对水平位移的第一载体和第二载体,第一载体上设有第一晶舟,第二载体上设有第二晶舟;第一载体或第二载体上设有具有水平位移功能的顶推件,用于顶推晶舟内晶圆。
6.在一示例中,所述第一载体底部设有第一水平位移组件,和/或,第二载体底部设有第二水平位移组件。
7.在一示例中,所述第一水平位移组件包括顺次连接的第一驱动件和第一传动部件;第二水平位移组件包括顺次连接的第二驱动件和第二传动部件。
8.在一示例中,所述顶推件为机械臂或顶推板。
9.在一示例中,所述机械臂或顶推板与晶圆的接触面为光滑防静电的端面。
10.在一示例中,所述第一载体和/或第二载体上设有第三导轨,第三导轨内设有第三传动部件,第三传动部件一端与第三驱动件连接,另一端与机械臂或顶推板连接。
11.在一示例中,所述第一载体和/或第二载体上设有限位件,限位件与晶舟匹配连接。
12.在一示例中,所述传片装置还包括控制模块,控制模块与第一驱动件、第二驱动件连接;当第一载体和/或第二载体上设有第三驱动件时,第三驱动件与控制模块连接。
13.在一示例中,所述第一载体和/或第二载体上安装晶舟的位置上设有按压式感应器,按压式感应器与控制模块连接。
14.在一示例中,所述控制模块还连接有操作显示模块。
15.需要进一步说明的是,上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
16.与现有技术相比,本实用新型有益效果是:
17.1.在一示例中,通过两个载体带动两个晶舟进行水平位移,使两个晶舟靠近,再通
过推动件将一个晶舟内晶圆推动至另一个晶舟,实现晶圆传片,以此避免晶圆滑片,提高了晶圆传片的安全性。
18.2.在一示例中,光滑防静电的端面与晶圆接触,一方面能够保证晶圆在移动过程中不会受静电影响,另一方面能够防止损伤晶圆。
19.3.在一示例中,限位件能够有效固定晶舟,一方面能够防止晶舟在水平位移中移动或者掉落,进而损坏晶圆,另一方面能保证两个晶舟的对位精度。
20.4.在一示例中,通过按压式传感器检测晶舟是否放置在预定位置,以保证后续晶圆传片的精度,可靠性高。
附图说明
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明,此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。
22.图1为本实用新型一示例中的装置示意图;
23.图2为本实用新型一示例中的装置俯仰示意图;
24.图中:1-传片机、2-第一载体、3-第二载体、4-第一晶舟、5-第二晶舟、6-机械臂、7-水平位移通道、8-按压式感应器、9-限位凸起、10-第三导轨。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,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.在本实用新型的描述中,需要说明的是,属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,使用序数词(例如,“第一和第二”、“第一至第四”等)是为了对物体进行区分,并不限于该顺序,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.在一示例中,一种晶圆在晶舟间的传片装置,如图1所示,该传片装置包括传片机1本体,本体内设有第一载体2和第二载体3,第一载体2与第二载体3能够相对水平位移,进而
使第一载体2、第二载体3靠近并实现无缝连接。第一载体2上设有第一晶舟4,第二载体3上设有第二晶舟5,晶舟2顶部宽底部窄,用于存储晶圆。更为具体地,第一晶舟4、第二晶舟5外形相同且处于同一轴线,在第一载体2、第二载体3带动下,两个晶舟能够实现完全的无缝接触。进一步地,第一载体2或第二载体3上设有具有水平位移功能的顶推件,顶推件用于将一个晶舟内的晶舟顶推至另一晶舟。优选地,本示例中第一载体2上设置顶推件,此时第一晶舟4内存放有晶圆,第二晶舟5内控制;第一晶舟4两侧均未设置挡板,同时,第二晶舟5与第一晶舟4相对侧面上也不设置挡板,顶推机构从第一晶舟4左侧开始顶推第一晶舟4内的晶圆,进而将第一晶舟4内的晶圆顶推至第二晶舟5内,以此实现晶舟间晶圆的传片,避免晶圆滑片,提高了晶圆传片的安全性。
30.在一示例中,第一载体2底部设有第一水平位移组件(图中未示出),第二载体3底部设有第二水平位移组件,通过两个位移组件进而实现第一载体2、第二载体3的水平位移。其中,水平位移组件可以为基于直线传动的移动组件,如导轨、滑块配合形成的位移组件;当然,水平位移组件也可以是螺纹传动式位移组件等,仅需带动载体实现水平位移即可。作为一选项,也可仅在第一载体2或者第二载体3底部设置位移组件,使第一晶舟4、第二晶舟5其中一个晶舟具有水平位移功能,此时也可实现晶舟的无缝接触。
31.在一示例中,第一水平位移组件包括顺次连接的第一驱动件和第一传动部件;第二水平位移组件包括顺次连接的第二驱动件和第二传动部件。具体地,驱动件可以为电机、马达、液压机构等。本示例中,第一驱动件、第二驱动件均为电机;两个传动部件结构相同,均包括导轨、滑块、丝杆、丝杆螺母座,导轨设于传片机1底部中央,丝杆置于导轨之间。电机设于导轨一端并与丝杆连接,丝杆与丝杆螺母座螺纹连接,丝杆螺母座与滑块底座连接,载体设于滑块上,滑块设于导轨上,电机配合第一传动部件能够实现机载体水平方向上的位移,具体实现过程为:电机开始工作,带动丝杆转动进而使丝杆螺母座发生位移,同时丝杆螺母座带动滑块上的载体在导轨上移动。本示例中,仅需满足通过水平传动组件提供x轴方向的位移即可满足两个载体的对向移动,完成晶舟的无缝连接。优选地,本示例中第一水平位移组件、第二水平位移组件中的导轨是连通的,第一水平位移组件、第二水平位移组件形成水平位移通道7。
32.在一示例中,顶推件为机械臂6或顶推板,优选为现有机械臂6,如公告号为cn215680636u、专利名称为“晶圆装卸系统”中的机械臂6。
33.在一示例中,机械臂6或顶推板与晶圆的接触面(顶推面)为光滑防静电的端面,优选为pvc材质的接触面,一方面能够保证晶圆在移动过程中不会受静电影响,另一方面能够防止损伤晶圆。进一步地,机械臂6或顶推板的顶推面上设有与晶圆匹配的槽,便于固定晶圆。
34.在一示例中,第一载体2和/或第二载体3上设有第三导轨10,第三导轨10内设有第三传动部件,第三传动部件一端与第三驱动件连接,另一端与机械臂6或顶推板连接。本示例中,第三驱动件为电机,第三传动部件包括滑块、丝杆、丝杆螺母座,导轨设于第一载体2中部,丝杆置于导轨之间。电机设于导轨一端并与丝杆连接,丝杆与丝杆螺母座螺纹连接,丝杆螺母座与滑块底座连接,机械臂6设于滑块上,滑块设于导轨上,电机配合第三传动部件能够实现机械臂6水平方向上的位移,具体实现过程为:电机开始工作,带动丝杆转动进而使丝杆螺母座发生位移,同时丝杆螺母座带动滑块上的机械臂6在导轨上移动。本示例
中,通过引入第三水平传动组件提升机械臂6运行时平滑度,提高了晶圆传片过程中的稳定程度,保证晶圆的顺利传片。
35.在一示例中,第一载体2和/或第二载体3上设有限位件,限位件与晶舟匹配连接。优选地,如图2所示,第一载体2、第二载体3表面均设有一对限位凸起9,用于卡接固定两个载体。进一步地,第一载体2、第二载体3顶部分别设有放置第一晶舟4、第二晶舟5的凹槽,且凹槽与晶舟适配,晶舟经限位凸起9卡接并放置于凹槽内,进而有效固定晶舟,一方面能够防止晶舟在水平位移中移动或者掉落,进而损坏晶圆,另一方面能保证两个晶舟的对位精度。
36.在一示例中,传片装置还包括控制模块,控制模块与第一驱动件、第二驱动件连接;当第一载体2和/或第二载体3上设有第三驱动件时,第三驱动件与控制模块连接。具体地,控制模块优选包括顺次连接的前端控制模块和后端控制模块,其中前端控制模块为plc、单片机、arm、fpga中任意一种,优选为plc,数据处理能力强,且成本低,兼具多个输入/输出接口,利于后续扩展本装置功能;后端控制模块为工控机,数据处理能力强,且能够使用工业现象环境,可靠性高,plc与工控机通信连接。进一步地,plc与驱动件连接,即plc的i/o端与电机控制连接,进而实现电机的工作状态控制。
37.在一示例中,第一载体2和/或第二载体3上安装晶舟的位置上设有按压式感应器8,如按压式感应器8cyt-260,按压式感应器8的数据传输端与控制模块的i/o端连接。优选地,将本示例与上一示例进行结合,此时将按压式传感器设于凹槽内,晶舟完全放入凹槽内或者部分放入凹槽内按压式传感器检测到的重力不同,按压式传感器将检测到的重力传输至plc,plc根据重力大小判断晶舟是否放置在预定位置,以保证后续晶圆传片的精度,可靠性高。需要说明的是,本实用新型中plc与传感器或者其他器件如电机、工控机之间的连接是本领域技术人员的公知常识,具体通过查询该器件的器件手册即可获知器件间的连接方式,不在本实用新型请求保护的范围之内,以下也不再进一步赘述各器件之间的引脚连接关系。另外,传感器将检测的重力信息传输至plc,plc进行分析判断等数据处理过程也是本领域技术人员的公知常识,不在本实用新型请求的保护范围之内。
38.在一示例中,控制模块还连接有操作显示模块,优选为hmi,hmi的数据传输端与工控机连接。优选地,结合上一示例,当plc判断两个晶舟均放置在载体预设位置时,工控机控制hmi显示可以进行传片动作。
39.将上述示例进行组合得到本实用新型一优选示例,此时该传片装置包括传片机1本体,本体内设有第一载体2和第二载体3,第一载体2底部设有第一水平位移组件,第二载体3底部设有第二水平位移组件;第一载体2上设有第一晶舟4,第二载体3上设有第二晶舟5,且两个晶舟由限位凸起9卡紧固定;进一步地,第一载体2上设有机械臂6,且第一载体2内部设有第三导轨10,第三导轨10内设有第三传动部件,第三传动部件一端与第三驱动件连接,另一端与机械臂6连接。进一步地,该传片装置还包括控制模块,控制模块连接有按压式感应器8与hmi,按压式感应器8用于检测晶舟放置位置,同时控制模块与第一水平位移组件中的第一驱动件、第二水平位移组件中的第二驱动件、以及第三驱动件,此时传片的工作原理为:
40.两个按压式感应器8采集放置第一晶舟4、第一晶舟4的重力信息并传输至控制模块中的plc,plc判断两个晶舟是否放置在预设位置,若处于预设位置,plc将判断结果传输
至工控机,工控机控制hmi显示可以进行传片动作,同时plc控制第一水平位移组件、第二水平位移组件中的两个电机开始工作,进而带动载体相互靠近,实现第一晶舟4、第二晶舟5的无缝连接,到达预设的水平位移距离,plc进一步控制作为第三驱动件的电机开始工作,进而驱动机械臂6将第一晶舟4中的晶圆顶推至第二晶舟5内,该动作完成后,plc控制机械臂6、载体退回原位,并通过工控机控制hmi显示完成界面,用户取出第二晶舟5,以此实现晶舟间的晶圆传片,安全性高。
41.以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明,不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明,对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演和替代,都应当视为属于本实用新型的保护范围。