硅片传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种硅片传输系统及方法，该硅片传输系统用于在片库、预处理机构和工件台之间传输硅片，该硅片传输系统包括：旋转机械手、垂直交接手和直线交接手，旋转机械手被配置为能够从片库取待预对准的硅片传送至预处理机构，旋转机械手还能够从直线交接手取检测完的硅片传送至片库；垂直交接手被配置为能够从工件台上方取检测完的硅片；直线交接手被配置为能够从预处理机构取完成预对准的待检测硅片至工件台，并从垂直交接手取检测完的硅片传送至旋转机械手。上述硅片传输系统能够节省硅片传输时间，提高硅片传输产率，能够与高速工件台、大视场镜头、双工件台等工况匹配，提高光刻机/检测机产率。相应地，本发明专利技术还提供一种硅片传输方法。

【技术实现步骤摘要】
硅片传输系统及方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种硅片传输系统及方法。
技术介绍
近年来，随着半导体行业的发展，对半导体加工工艺流程产率的要求越来越高。硅片传输产率是影响半导体加工工艺流程产率(具体包括光刻机产率及检测机产率)的重要因素，为提升光刻机/检测机产率，传统技术中不断提高传输机械手的运动性能，以满足光刻机/检测机产率要求。然而，随着工件台提速，镜头视场增大，双工件台等生产方式的实施，单纯通过提升传输机械手的运动性能已无法与高速工件台、大视场镜头、双工件台等工况匹配，硅片传输产率成为光刻机/检测机产率提升的瓶颈之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种硅片传输系统，以克服传统硅片传输系统存在的传输产率低，影响光刻机/检测机产率的技术问题。本专利技术的另一目的在于提出一种硅片传输方法，能够提高硅片传输产率，提高光刻机/检测机产率。为达此目的，一方面本专利技术采用以下技术方案：一种硅片传输系统，用于在片库、预处理机构和工件台之间传输硅片，该硅片传输系统包括：旋转机械手，旋转机械手被配置为能够从片库取待预对准的硅片传送至预处理机构，旋转机械手还能够从直线交接手取检测完的硅片传送至片库；垂直交接手，垂直交接手被配置为能够从工件台上方取检测完的硅片；直线交接手，直线交接手被配置为能够从预处理机构取完成预对准的待检测硅片至工件台，并从垂直交接手取检测完的硅片传送至旋转机械手。在其中一个实施例中，直线交接手包括：移动块，移动块能沿第一方向移动；第一升降驱动元件，设置在移动块上并能在移动块上沿与第一方向垂直的第二方向移动；以及承片板，由第一升降驱动元件驱动在与第一方向和第二方向垂直的第三方向上移动。在其中一个实施例中，承片板包括交接部，交接部上设置有第一吸盘。在其中一个实施例中，交接部在第一方向上的长度小于工件台上相邻的两个支撑柱之间在第一方向上的垂直距离。在其中一个实施例中，预处理机构包括圆形的吸附盘，旋转机械手具有圆弧形的片叉，交接部上开设有圆弧交接槽，圆弧交接槽的内圆直径大于预处理机构的吸附盘的外圆直径，圆弧交接槽的外圆直径小于旋转机械手的片叉的内圆直径。在其中一个实施例中，承片板还包括沿第二方向设置的连接部连接部的一端与第一升降驱动元件连接，另一端与交接部连接。在其中一个实施例中，第一升降驱动元件为升降气缸。在其中一个实施例中，垂直交接手包括由上至下依次连接的第二升降驱动元件、第三升降驱动元件和第二吸盘。在其中一个实施例中，第二升降驱动元件和第三升降驱动元件均为升降气缸。在其中一个实施例中，第二吸盘为伯努利吸盘。在其中一个实施例中，直线交接手和垂直交接手上均设置有传感器，用于检测直线交接手和垂直交接手上是否吸附有硅片。在其中一个实施例中，旋转机械手为双臂圆柱坐标旋转手。在其中一个实施例中，预处理机构包括旋转轴、吸附盘、预对准光机组件和底板，其中，旋转轴和预对准光机组件均设置在底板上，吸附盘固定在旋转轴上。在其中一个实施例中，预处理机构还包括切换气缸，切换气缸设置在底板上，预对准光机组件固定在切换气缸上。在其中一个实施例中，直线交接手还被配置为在预处理机构对硅片预对准的过程中带动硅片移动，对硅片进行偏心量补偿。另一方面，本专利技术还提供一种基于上述任一项的硅片传输系统的硅片传输方法，包括以下步骤：垂直交接手从工件台上取检测完的硅片，并暂存硅片；直线交接手上待检测的硅片至工件台；垂直交接手下检测完的硅片至直线交接手。又一方面，本专利技术还提供一种基于上述任一项的硅片传输系统的硅片传输方法，包括以下步骤：直线交接手下检测完的硅片至旋转机械手的下片叉；直线交接手从预处理机构上取预对准完的待检测的硅片；旋转机械手上片叉上待检测未预对准的硅片至预处理机构；旋转机械手下片叉下检测完的硅片至片库。再一方面，本专利技术还提供一种基于上述任一项的硅片传输系统的硅片传输方法，包括以下步骤：垂直交接手从工件台上取检测完的硅片，并暂存硅片；直线交接手上待检测的硅片至工件台；垂直交接手下检测完的硅片至直线交接手；直线交接手下检测完的硅片至旋转机械手的下片叉；直线交接手从预处理机构上取预对准完的待检测的硅片；旋转机械手上片叉上待检测未预对准的硅片至预处理机构；旋转机械手下片叉下检测完的硅片至片库。上述的硅片传输系统包括旋转机械手、直线交接手和垂直交接手，旋转机械手能够从片库取待预对准的硅片传送至预处理机构，旋转机械手还能够从直线交接手取检测完的硅片传送至片库。直线交接手能够从预处理机构取完成预处理的待检测硅片至工件台，并从垂直交接手取检测完的硅片传送给旋转机械手。垂直交接手能够从工件台正上方取检测完的硅片，并将检测完的硅片传送给直线交接手。上述的硅片传输系统通过直线交接手从预处理机构上取完成预处理的待检测硅片至工件台，并通过直线交接手和垂直交接手分别完成工件台上片和取片，旋转机械手不需要与工件台交接，能够减轻旋转机械手的传输压力，并且，直线交接手、垂直交接手和旋转机械手可以并行动作，能够节省硅片传输时间，提高硅片传输产率。另外，垂直交接手直接从工件台正上方取检测完的硅片，无需升降工件台上的支撑柱即可完成工件台下片交接，能够减少工件台交接时间，进一步提高硅片传输产率。与传统硅片传输系统相比，上述硅片传输系统能够节省硅片传输时间，提高硅片传输产率，能够与高速工件台、大视场镜头、双工件台等工况匹配，提高光刻机/检测机产率。基于上述硅片传输系统的硅片传输方法能够节省硅片传输时间，提高硅片传输产率，从而提高光刻机/检测机产率。附图说明图1是一个实施例中硅片传输系统的结构示意图；图2是一个实施例中硅片传输系统的结构俯视图；图3是一个实施例中硅片传输系统的结构侧视图；图4是一个实施例中预处理机构的结构侧视图；图5是一个实施例中预处理机构的结构俯视图；图6是一个实施例中直线交接手的结构示意图；图7是一个实施例中直线交接手的结构俯视图；图8是一个实施例中直线交接手与工件台的交接示意图；图9是一个实施例中直线交接手与预处理机构的吸附盘的交接示意图；图10是一个实施例中直线交接手与旋转机械手的交接示意图；图11是一个实施例中垂直交接手的结构示意图；图12是一个实施例中垂直交接手从工件台上取硅片的初始状态示意图；图13是一个实施例中垂直交接手与工件台进行硅片交接的结构示意图；图14是一个实施例中垂直交接手从工件台上取硅片的完成状态示意图；图15是一个实施例中垂直交接手与直线交接手进行硅片交接的初始状态示意图；图16是一个实施例中垂直交接手与直线交接手完成硅片交接的状态示意图；图17是又一个实施例中硅片传输系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅片传输系统，用于在片库(10)、预处理机构(20)和工件台(70)之间传输硅片，其特征在于，所述硅片传输系统包括：/n旋转机械手(30)，所述旋转机械手(30)被配置为能够从所述片库(10)取待预对准的硅片(60)传送至所述预处理机构(20)，所述旋转机械手(30)还能够从所述直线交接手(40)取检测完的硅片(60)传送至所述片库(10)；/n垂直交接手(50)，所述垂直交接手(50)被配置为能够从所述工件台(70)上方取硅片(60)；/n直线交接手(40)，所述直线交接手(40)被配置为能够从所述预处理机构(20)取完成预对准的待检测硅片(60)至工件台(70)，并从所述垂直交接手(50)取所述检测完的硅片(60)传送至所述旋转机械手(30)。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅片传输系统，用于在片库(10)、预处理机构(20)和工件台(70)之间传输硅片，其特征在于，所述硅片传输系统包括：
旋转机械手(30)，所述旋转机械手(30)被配置为能够从所述片库(10)取待预对准的硅片(60)传送至所述预处理机构(20)，所述旋转机械手(30)还能够从所述直线交接手(40)取检测完的硅片(60)传送至所述片库(10)；
垂直交接手(50)，所述垂直交接手(50)被配置为能够从所述工件台(70)上方取硅片(60)；
直线交接手(40)，所述直线交接手(40)被配置为能够从所述预处理机构(20)取完成预对准的待检测硅片(60)至工件台(70)，并从所述垂直交接手(50)取所述检测完的硅片(60)传送至所述旋转机械手(30)。


2.根据权利要求1所述的硅片传输系统，其特征在于，所述直线交接手(40)包括：
移动块(42)，所述移动块(42)能沿第一方向移动；
第一升降驱动元件(43)，设置在所述移动块(42)上并能在所述移动块(42)上沿与所述第一方向垂直的第二方向移动；以及
承片板(44)，由所述第一升降驱动元件(43)驱动在与所述第一方向和第二方向垂直的第三方向上移动。


3.根据权利要求2所述的硅片传输系统，其特征在于，所述承片板(44)包括交接部(442)，所述交接部(442)上设置有第一吸盘(443)。


4.根据权利要求3所述的硅片传输系统，其特征在于，所述交接部(442)在所述第一方向上的长度小于所述工件台(70)上相邻的两个支撑柱(71)在所述第一方向上的垂直距离。


5.根据权利要求3所述的硅片传输系统，其特征在于，所述预处理机构(20)包括圆形的吸附盘(22)，所述旋转机械手(30)具有圆弧形的片叉，所述交接部(442)上开设有圆弧交接槽，所述圆弧交接槽的内圆直径大于所述预处理机构(20)的吸附盘的外圆直径，所述圆弧交接槽的外圆直径小于所述旋转机械手(30)的片叉的内圆直径。


6.根据权利要求2至5任一项所述的硅片传输系统，其特征在于，所述承片板(44)还包括沿所述第二方向延伸的连接部(441)，所述连接部(441)的一端与所述第一升降驱动元件(43)连接，另一端与所述交接部(442)连接。


7.根据权利要求2至5任一项所述的硅片传输系统，其特征在于，所述第一升降驱动元件(43)为升降气缸。


8.根据权利要求1所述的硅片传输系统，其特征在于，所述垂直交接手(50)包括由上至下依次连接的第二升降驱动元件(51)、第三升降驱动元件(52)和第二吸盘(53)。


9.根据权利要求8所述的硅片传输系统，其特征在于，所述第二升降驱动元件(51)和所述第三升降驱动元件(52)均为升降气缸。


10.根据权利要求8或9所述的硅片传输系统，其特征在于，所述第二吸盘(53)为伯努利吸盘。

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31