一种晶圆自动下片生产线制造技术

本发明专利技术属于晶圆下片技术领域，提供了一种晶圆自动下片生产线，包括进料料仓、下片装置和出料料仓；进料料仓和出料料仓均包括料仓架体，料仓架体上滑动安装有第一驱动装置驱动的载具料筐，进料料仓一侧还设有第一载具拨送机构；下片装置包括下片机架，下片机架上设有倍速链输送线、第一载具定位机构、自动下螺丝机构、第二载具定位机构、取放机械臂、盖板放置台、晶圆放置台和载具举升机构，取放机械臂工作轴端部设有取放料机构，倍速链输送线出料端还设有第二载具拨送机构。本发明专利技术能够实现载具上料、晶圆下片、载具下料的自动化加工，不但下片效率大大提高，且有效避免了在下片过程中意外划伤晶圆现象的发生，确保晶圆的质量及合格率不受影响。率不受影响。率不受影响。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆自动下片生产线


[0001]本专利技术涉及晶圆下片
，尤其涉及一种晶圆自动下片生产线。

技术介绍

[0002]晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。晶圆在生产加工过程中，依据加工工艺的需求，需要将晶圆排列放置于晶圆料盘内，然后将承载有晶圆的整个料盘放入等离子刻蚀机中进行ICP刻蚀加工，ICP刻蚀工艺后，再将晶圆从晶圆料盘内依次取出，以便进行后续的AFM测试等，将晶圆从晶圆料盘内取出的这一过程称为晶圆的下片。
[0003]目前，晶圆于料盘内的下片操作，通常由人工完成，操作工人需要将ICP刻蚀工艺后的料盘搬运至下片工序进行人工下片操作；由于盖板是通过若干螺钉固定安装于载片板上的，下片时，需要先将螺钉拆卸下，将盖板从载片板上取下，然后将晶圆从载片板的容纳槽内一片一片的取出，晶圆从载片板上取出后，再重新将盖板盖合到载片板上，完成晶圆的下片，取完晶圆的料盘，再由人工搬运至上片工序，进行上片的重复使用。人工搬运料盘、卸螺钉及取放晶圆的方式，不但劳动强度大，费时费力，下片效率低，且在晶圆取放过程中，因下片操作人员操作不细心等各种主观原因，易划伤晶圆，对晶圆造成损伤，会导致晶圆直接报废或降级处理，直接影响晶圆的生产质量及产品合格率，但目前仍没有专门用于晶圆下片的料盘转运、自动卸螺钉、取放晶圆的设备。因此，开发一种晶圆自动下片生产线，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本专利技术得以完成的动力所在和基础。

技术实现思路

[0004]为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本专利技术。
[0005]具体而言，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种晶圆自动下片生产线，以解决目前的人工下片方式，料盘转运、卸螺钉及取放晶圆费时费力，下片效率低，且易划伤晶圆、影响晶圆质量的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种晶圆自动下片生产线，包括用以实现晶圆载具上料的进料料仓、用以实现晶圆下片的下片装置和用以实现晶圆载具下料的出料料仓，所述进料料仓、所述出料料仓均通过快速连接机构与所述下片装置相连接，且处于连接状态时，所述进料料仓的出料口与所述下片装置的上料口相对应，所述出料料仓的进料口与所述下片装置的下料口相对应；所述进料料仓和所述出料料仓均包括料仓架体，所述料仓架体上沿竖直方向滑动安装有第一驱动装置驱动的载具料筐，所述载具料筐具有若干载具放置位，且所述进料料仓的一侧还设有第一载具拨送机构；所述下片装置包括下片机架，所述下片机架上设有倍速链输送线、第一载具定位机构、
自动下螺丝机构、第二载具定位机构、取放机械臂、盖板放置台、晶圆放置台和载具举升机构，所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构和所述载具举升机构沿所述倍速链输送线的输送方向依次设置，所述倍速链输送线上设有若干阻挡气缸，若干所述阻挡气缸分别于所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构的前后端设置，所述自动下螺丝机构位于所述第一载具定位机构的上方，且与所述第一载具定位机构相对应，所述取放机械臂和所述盖板放置台均位于所述倍速链输送线的一侧，且与所述第二载具定位机构相对应，所述取放机械臂的工作轴端部设有用以实现盖板和晶圆取放的取放料机构，所述晶圆放置台位于所述倍速链输送线的出料端，且所述倍速链输送线的出料端还设有与所述载具举升机构对应设置的第二载具拨送机构。
[0007]作为一种改进的技术方案，所述载具料筐的两内侧设有若干载具托板，若干所述载具托板两两对应设置，且对应设置的两所述载具托板间形成与晶圆载具宽度相适配的所述载具放置位；所述第一载具拨送机构包括第二驱动装置驱动的拨爪，对晶圆载具拨送时，所述拨爪延伸至所述载具料筐内，且与所述进料料仓的出料口对应设置，在所述第二驱动装置驱动下，所述拨爪沿朝向或远离所述进料料仓的出料口方向位移。
[0008]作为一种改进的技术方案，所述倍速链输送线包括固定安装于所述下片机架上的输送架体，所述输送架体的一端转动安装有第三驱动装置驱动的传动轴，所述传动轴的两端分别键连接有主动齿轮，所述输送架体的另一端转动安装有分别与所述主动齿轮对应设置的从动齿轮，对应设置的所述主动齿轮和所述从动齿轮之间架绕有倍速链，且所述主动齿轮和所述从动齿轮通过所述倍速链传动相连；所述输送架体的端部还均固定安装有倍速链回程导轨，所述倍速链回程导轨具有圆弧形导向面，所述输送架体的顶部内侧均固定安装有耐磨条，沿所述输送架体长度方向对应设置的所述耐磨条间形成与晶圆载具宽度相适配的导向滑道。
[0009]作为一种改进的技术方案，所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构均包括夹持气缸驱动的升降托板和固定安装于所述下片机架上的限位块、限位板，所述升降托板的顶面设有用以实现晶圆载具定位的定位销，所述限位块和所述限位板均于所述倍速链输送线的两侧，且对应设置，处于定位状态时，晶圆载具的托盘定位夹持于所述升降托板和所述限位块之间，且所述第一载具定位机构的所述限位板延伸至晶圆载具的盖板设置，所述第二载具定位机构的所述限位板延伸至晶圆载具的载片板设置。
[0010]作为一种改进的技术方案，所述自动下螺丝机构设有两套，且分别沿所述倍速链输送线的输送方向排列设置；所述自动下螺丝机构包括由第四驱动装置驱动、且沿X轴方向滑动的第一安装板，所述第一安装板上沿Y轴方向滑动安装有第五驱动装置驱动的第二安装板，所述第二安装板上沿Z轴方向滑动安装有第六驱动装置驱动的第三安装板，所述第三安装板上通过缓冲机构安装有电批。
[0011]作为一种改进的技术方案，所述缓冲机构包括沿竖直方向滑动安装于所述第三安装板上的连接板，所述连接板顶端与所述第三安装板的顶部间设有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的两端分别与所述连接板、所述第三安装板连接，所述电批固定安装于所述连接板上。
[0012]作为一种改进的技术方案，所述下片机架上还固定安装有若干螺钉导料管，对晶圆载具定位状态时，所述螺钉导料管顶端进口分别与晶圆载具上的螺钉落料孔对应设置；所述下片机架底部固定安装有与所述螺钉导料管出口对应设置的螺钉滑道，所述螺钉滑道的出口位于所述下片机架一侧。
[0013]作为一种改进的技术方案，所述取放料机构包括固定安装于所述取放机械臂工作轴上的安装框架，所述安装框架上安装有取片气缸驱动的伯努利吸盘，所述安装框架的底部还固定安装有吸嘴安装板，所述吸嘴安装板的底部安装有若干盖板吸嘴。
[0014]作为一种改进的技术方案，所述取片气缸固定安装于所述安装框架上，所述取片气缸的活塞轴端部通过浮动接头连接有吸盘安装板，所述吸盘安装板与所述安装框架间设有第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧的两端分别与所述吸盘安装板、所述安装框架连接，且所述第二压缩弹簧处于压缩状态，所述伯努利吸盘固定安装于所述吸盘安装板的底面；所述吸嘴安装板上固定安装有若干衬套，所述衬套内沿竖直方向滑动插装有吸嘴安装杆，所述吸嘴安装杆上套装有第三压缩弹簧，所述第三压缩弹簧位于所述吸嘴安装杆的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆自动下片生产线，其特征在于：包括用以实现晶圆载具上料的进料料仓、用以实现晶圆下片的下片装置和用以实现晶圆载具下料的出料料仓，所述进料料仓、所述出料料仓均通过快速连接机构与所述下片装置相连接，且处于连接状态时，所述进料料仓的出料口与所述下片装置的上料口相对应，所述出料料仓的进料口与所述下片装置的下料口相对应；所述进料料仓和所述出料料仓均包括料仓架体，所述料仓架体上沿竖直方向滑动安装有第一驱动装置驱动的载具料筐，所述载具料筐具有若干载具放置位，且所述进料料仓的一侧还设有第一载具拨送机构；所述下片装置包括下片机架，所述下片机架上设有倍速链输送线、第一载具定位机构、自动下螺丝机构、第二载具定位机构、取放机械臂、盖板放置台、晶圆放置台和载具举升机构，所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构和所述载具举升机构沿所述倍速链输送线的输送方向依次设置，所述倍速链输送线上设有若干阻挡气缸，若干所述阻挡气缸分别于所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构的前后端设置，所述自动下螺丝机构位于所述第一载具定位机构的上方，且与所述第一载具定位机构相对应，所述取放机械臂和所述盖板放置台均位于所述倍速链输送线的一侧，且与所述第二载具定位机构相对应，所述取放机械臂的工作轴端部设有用以实现盖板和晶圆取放的取放料机构，所述晶圆放置台位于所述倍速链输送线的出料端，且所述倍速链输送线的出料端还设有与所述载具举升机构对应设置的第二载具拨送机构。2.如权利要求1所述的晶圆自动下片生产线，其特征在于：所述载具料筐的两内侧设有若干载具托板，若干所述载具托板两两对应设置，且对应设置的两所述载具托板间形成与晶圆载具宽度相适配的所述载具放置位；所述第一载具拨送机构包括第二驱动装置驱动的拨爪，对晶圆载具拨送时，所述拨爪延伸至所述载具料筐内，且与所述进料料仓的出料口对应设置，在所述第二驱动装置驱动下，所述拨爪沿朝向或远离所述进料料仓的出料口方向位移。3.如权利要求2所述的晶圆自动下片生产线，其特征在于：所述倍速链输送线包括固定安装于所述下片机架上的输送架体，所述输送架体的一端转动安装有第三驱动装置驱动的传动轴，所述传动轴的两端分别键连接有主动齿轮，所述输送架体的另一端转动安装有分别与所述主动齿轮对应设置的从动齿轮，对应设置的所述主动齿轮和所述从动齿轮之间架绕有倍速链，且所述主动齿轮和所述从动齿轮通过所述倍速链传动相连；所述输送架体的端部还均固定安装有倍速链回程导轨，所述倍速链回程导轨具有圆弧形导向面，所述输送架体的顶部内侧均固定安装有耐磨条，沿所述输送架体长度方向对应设置的所述耐磨条间形成与晶圆载具宽度相适配的导向滑道。4.如权利要求3所述的晶圆自动下片生产线，其特征在于：所述第一载具定位机构、所述第二载具定位机构均包括夹持气缸驱动的升降托板和固定安装于所述下片机架上的限位块、限位板，所述升降托板的顶面设有用以实现晶圆载具定位的定位销，所述限位块和所述限位板均于所述倍速链输送线的两侧，且对应设置，处于定位状态时，晶圆载具的托盘定位夹持于所述升降托板和所述限位块之间，且所述第一载具定位机构的所述限位板延伸至晶圆载具的盖板设置，所述第二载具定位机构的所述限位板延伸至晶圆载具的载片板设置。
5.如权利要求4所述的晶圆自动下片生...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明灿，王子龙，李凯杰，曹智，高鹏飞，
申请(专利权)人：山东元旭光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：