传输定位系统及半导体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体设备制造技术领域，具体涉及一种传输定位系统及半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]在半导体加工设备中，通常需要借助机械手将待加工的晶片传输至反应腔室内，以进行后续工艺加工。请参阅图1和图2，具体地，机械手将待加工的晶片传输至反应腔室内静电卡盘10正上方的预设传输位置；位于静电卡盘10下方的顶针升降机构的顶针11上升，以将机械手上的晶片顶起；空载机械手传出反应腔室；顶针11下降至静电卡盘10上表面的下方，以使晶片下降至静电卡盘10上表面的承载位12，借助静电卡盘10将晶片固定后进行后续工艺。
[0003]由于半导体加工设备搬动、机械手故障等因素，造成机械手会偏离上述预设传输位置，这会造成晶片不能稳定吸附固定在静电卡盘10上，从而容易造成在工艺过程中晶片发生抖动或者掉落，进而对工艺造成影响甚至污染腔室。为此，在传输晶片之前，需要对机械手的预设传输位置进行校准定位，具体地，操作人员采用示教盒手动操作和通过肉眼观察相结合，使晶片传输至反应腔室，并目测使其能够位于静电卡盘10上的承载位12 ;再进行下步动作(如上述所示)，以使其晶片位于静电卡盘10上，若晶片位于静电卡盘10的承载位12，则判断当前机械手所在位置准确，并保存机械手当前位置为预设传输位置；若否，则继续进行定位校准。
[0004]然而，采用上述机械手定位方式在实际应用中不可避免的存在下述问题:由于整个定位过程仅是通过操作人员的肉眼进行目测判断，而晶片和静电卡盘上表面之间在竖直方向上存在十几厘米的间距，会使得操作人员在不同的视角会产生不同的判断结果，以及示教盒误操作等原因，不仅造成定位过程需要重复操作多次，并且造成定位准确度不高、稳定性差。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种传输定位系统及半导体加工设备，不仅可以减小机械手定位的重复操作，从而可以提高定位速率和工艺效率，而且还可以提高机械手定位的准确性，从而可以提高工艺的稳定性。
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种传输定位系统，包括机械手、静电卡盘、顶针升降装置和晶片，所述机械手用于传输所述晶片；所述静电卡盘上设置有用于承载所述晶片的承载位；所述顶针升降装置包括第一顶针和升降驱动器，所述第一顶针贯穿所述静电卡盘的上下表面，所述升降驱动器用于驱动所述第一顶针在所述静电卡盘内进行升降，以将位于所述静电卡盘的承载位上的所述晶片顶起或放下，在所述晶片上设置有与所述第一顶针数量和位置一一对应的第一通孔，所述升降驱动器驱动所述第一顶针上升，以使所述第一顶针经由与之对应的所述第一通孔贯穿位于所述机械手上的所述晶片，并且，所述机械手上设置有用于放置所述晶片的预设取片位置，通过调整所述机械手的当前位置，直至所述晶片位于所述机械手上的所述预设取片位置，以实现对机械手的预设传输位置进行定位。
[0007]其中，所述预设取片位置包括预设取片位置边缘，通过调整所述机械手的位置，以使所述晶片的边缘与所述预设取片位置边缘位置相重合。
[0008]其中，还包括辅助装置，所述辅助装置包括装置本体和第二顶针，在所述装置本体上设置有贯穿其上下表面的第二通孔，所述第二通孔的数量和位置与所述第一顶针的数量和位置一一对应，所述第二顶针设置在所述第二通孔内，与所述第二通孔对应的所述第一顶针升降带动该第二通孔内的第二顶针升降，以使所述第二通孔内的所述第二顶针经由与之对应的所述第一通孔贯穿位于所述机械手上的所述晶片。
[0009]其中，所述辅助装置还包括与所述第二通孔一一对应的弹性部件和限位件，所述弹性部件和所述限位件均设置在与之对应的所述第二通孔内，并且，对应每个所述第二通孔，所述弹性部件设置在所述第二顶针的下方，所述限位件设置在所述弹性部件的下方，用以限定所述弹性部件，所述第一顶针升降经由所述限位件带动该第二通孔内的所述弹性部件和第二顶针升降。
[0010]其中，所述弹性部件包括弹簧。
[0011]其中，所述第二顶针采用橡胶材料制成。
[0012]其中，所述第二顶针的长度预设为所述第二顶针贯穿所述晶片时所述第二顶针的顶端闻于所述晶片的上表面。
[0013]其中，所述第二顶针贯穿所述晶片时所述第二顶针的顶端与所述晶片的上表面之间的垂直间距范围在I?5mm。
[0014]其中，所述辅助装置叠置在所述静电卡盘上，所述静电卡盘的承载位为在所述静电卡盘上表面上形成的凹槽，并且，在所述装置本体的下表面上形成有与所述凹槽对应的凸台，所述凸台位于所述凹槽内。
[0015]作为另外一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括传输定位系统，所述传输定位系统采用本发明提供的上述传输定位系统。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的传输定位系统，其借助在晶片上设置有与第一顶针数量和位置一一对应的第一通孔，以在对机械手的预设传输位置进行定位时，借助升降驱动器驱动第一顶针上升，以使第一顶针经由与之对应的第一通孔贯穿晶片，可以实现位于机械手上晶片与静电卡盘的承载位的相对位置准确，再通过调整机械手的当前位置，以使晶片位于机械手上的预设取片位置，因而可以实现对机械手的预设传输位置进行定位，这与现有技术中整个定位过程仅通过操作人员的肉眼进行目测判断相比，不仅可以减小机械手定位的重复操作，从而可以提高定位速率和工艺效率，而且还可以提高机械手定位的准确性，从而可以提高工艺的稳定性。
[0018]本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的传输定位系统，不仅可以减小机械手定位的重复操作，从而可以提高定位速率和工艺效率，而且还可以提高机械手定位的准确性，从而可以提高工艺的稳定性。
【附图说明】
[0019]图1为半导体晶片的升针装置的结构简图；
[0020]图2为图1所示的剖视图；
[0021]图3为本发明实施例提供的传输定位系统的结构示意图；
[0022]图4为本发明实施例提供的传输定位系统的晶片的结构示意图；
[0023]图5为本发明实施例提供的传输定位系统的辅助装置的结构示意图；
[0024]图6为图5所示的辅助装置的剖视图；
[0025]图7为图6中所示的区域I的局部放大图；
[0026]图8为空载的机械手传输至辅助装置的正上方的状态示意图；
[0027]图9为晶片的第一通孔套置在第二顶针上使晶片位于空载的机械手上的状态示意图；
[0028]图10为图9所示的定位传输系统的俯视图；以及
[0029]图11为完成机械手的预设传输位置定位的状态示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的传输定位系统及半导体加工设备进行详细描述。
[0031]图3为本发明实施例提供的传输定位系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的传输定位系统的晶片的结构示意图；请一并参阅图3和图4，本实施例提供的传输定位系统包括机械手21、静电卡盘22、顶针升降装置和晶片24。其中，机械手21用于传输晶片24 ;静电卡盘22上设置有用于承载晶片24的承载位；顶针升降装置包括第一顶针231和升降驱动器(图中未示出)，第一顶针231贯穿静电卡盘22的上下表面，升降驱动器用于驱动第一顶针231在静电卡盘22内进行升降，以将位于静电卡盘22的承载位上的晶片24顶起或放下；在晶片24上设置有与第一顶针231数量和位置一一对应的第一通孔241，如图4所示，升降驱动器驱动第一顶针231上升，以使第一顶针231经由与之对应的第一通孔241贯穿位于机械手21上的晶片24，可以实现位于机械手21上晶片24与静电卡盘22的承载位的相对位置准确，优选地，第一顶针231贯穿晶片24时第一顶针231的顶端高于晶片24的上表面，这可以实现第一顶针231稳定地限制晶片24的位置；另外，在机械手21上设置有用于放置晶片24预设取片位置，通过调整机械手21的当前位置，直至晶片24位于机械手21上的预设取片位置，因而可以实现对机械手21的预设传输位置进行定位，这与现有技术中整个定位过程仅通过操作人员的肉眼进行目测判断相比，不仅可以减小机械手定位的重复操作，从而可以提高定位速率和工艺效率；而且还可以提高机械手定位的准确性，从而可以提闻工艺的稳定性。
[0032]容易理解，所谓预设传输位置是指机械手21所在的能够与其他设备配合实现准确无误传输晶片24的位置，在本实施例中，预设传输位置是指机械手21所在的能够与顶针升降装置配合实现晶片24准确无误的传输至静电卡盘22的承载位上的位置。
[0033]另外，晶片24可以为传统的生产晶片，优选地，晶片24也可以采用与传统的生产晶片的形状、尺寸相同的样片，这可以替代在对机械手24定位过程中采用传统的生产晶片，从而可以避免对生产晶片的造成浪费；另外，样片可以采用轻质和/或不易碎的材料制成，这可以提高样片在定位过程中的使用寿命。
[0034]在本实施例中，优选地，传输定位装置还包括辅助装置25，如图5、图6和图7所示，辅助装置25包括装置本体251和第二顶针252，在装置本体251上设置有贯穿其上下表面的第二通孔2511，第二通孔2511的数量和位置与第一顶针的数量和位置一一对应；第二顶针252设置在第二通孔2511内，借助与第二通孔2511对应的第一顶针231升降带动该第二通孔2511内的第二顶针252升降，以使第二通孔2511内的第二顶针251经由与之对应的第一通孔241贯穿位于机械手21上的晶片24。在这种情况下，优选地，第二顶针252的长度预设为在第二顶针252贯穿晶片24时第二顶针252的顶端高于晶片24的上表面，以使在第二顶针252贯穿晶片24时第二顶针252的顶端高于晶片24的上表面，以实现第二顶针252稳定地限制晶片24的位置；进一步优选地，第二顶针252贯穿晶片24时第二顶