晶圆搬运设备、晶圆搬运控制方法、电气设备及存储介质技术

本申请实施例公开一种晶圆搬运设备、晶圆搬运控制方法、电气设备及存储介质，所述晶圆搬运设备包括晶圆盒、搬运模组、视觉感测模组和控制模组，所述晶圆盒具有容纳晶圆的容纳空间；所述搬运模组用于自所述容纳空间获取或向所述容纳空间放置所述晶圆；所述视觉感测模组用于拍摄所述容纳空间并输出第一拍摄图像；所述控制模组电连接所述搬运模组和所述视觉感测模组，用于接收并依据所述第一拍摄图像控制所述搬运模组的进行对位，并在完成所述对位后控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置。控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置。控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置。

Wafer handling equipment, wafer handling control method, electrical equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
晶圆搬运设备、晶圆搬运控制方法、电气设备及存储介质


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种晶圆搬运设备、晶圆搬运控制方法、电气设备及存储介质。

技术介绍

[0002]半导体的封装和测试工艺过程中，晶圆需要在不同设备之间搬运，来进行划片、探针检测或固晶等操作，自动化的晶圆搬运和检测成为半导体制造工艺流程中的重要环节。不同的晶圆操作工艺设备之间，对来料晶圆的尺寸、表面质量和晶粒良率要求不同，晶圆在存储运输和搬运操作过程中受到环境和操作的影响，存在一定的损伤和不良率，因此，传统晶圆取放过程中无法进行明确的力感知和计数等问题，都为晶圆的精准对位、搬运与自动化操作带来挑战。

技术实现思路

[0003]本申请实施例公开了一种晶圆搬运设备、晶圆搬运控制方法、电气设备及存储介质，能够达到对晶圆精准对位、搬运与自动化操作的目的。
[0004]一方面，本申请实施例公开了一种晶圆搬运设备，所述晶圆搬运设备包括晶圆盒、搬运模组、视觉感测模组和控制模组，所述晶圆盒具有容纳晶圆的容纳空间；所述搬运模组用于自所述容纳空间获取或向所述容纳空间放置所述晶圆；所述视觉感测模组用于拍摄所述容纳空间并输出第一拍摄图像；所述控制模组电连接所述搬运模组和所述视觉感测模组，用于接收并依据所述第一拍摄图像控制所述搬运模组的进行对位，并在完成所述对位后控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置，其中，所述搬运模组上设置有用于检测所述晶圆的晶圆感测器，所述控制模组还用于在所述搬运模组执行所述晶圆的获取或放置动作后依据所述晶圆感测器的感测信号判断所述搬运模组处于空载状态或承载状态，若所述搬运模组在执行所述晶圆的获取动作后仍处于空载状态或者若所述搬运模组在执行所述晶圆的放置动作后仍处于承载状态，则所述控制模组控制所述视觉感测模组再次拍摄所述容纳空间并输出更新后的所述第一拍摄图像，并控制所述搬运模组依据更新后的所述第一拍摄图像再次进行进对位，并在完成所述再次对位后控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置动作。
[0005]相较于现有技术，本申请提出的晶圆搬运设备通过控制所述视觉感测模组拍摄并输出第一拍摄图像，使所述控制模组依据所述第一拍摄图像控制所述搬运模组的进行对位，并控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置，实现对所述晶圆盒中的晶圆的精准对位及抓取，从而实现对晶圆精准搬运与自动化操作。同时，通过设置所述晶圆感测器对所述晶圆进行检测，且所述控制模组依据所述晶圆感测器的所述感测信号判断所述搬运模组是否处于空载状态或承载状态进行判断，可以在所述搬运模组获取或放置操作失败后重新进行对位，并再次进行所述晶圆的获取或放置，避免了所述晶圆的损伤和系统停机，同时，提升了操作效率。
[0006]根据本申请的一种实施例，所述晶圆盒包括相对设置的两个承载件及光源，两个所述承载件围成位于两个所述承载件之间的容纳空间和位于所述容纳空间一侧的取放口，所述容纳空间用于收纳多片平行于第一基准面的晶圆；所述光源设置在所述容纳空间远离所述取放口的一侧，与所述取放口相对设置，用于朝向所述容纳空间发光。通过设置朝向所述容纳空间发光的所述光源，可以增加所述晶圆盒内的亮度，便于更加清楚的观察所述晶圆盒中所述晶圆的存放情况。
[0007]根据本申请的一种实施例，所述承载件包括基板以及连接所述基板靠近所述容纳空间的一侧的多个承载板，多个所述承载板沿第一预设方向间隔设置，两个所述承载件的多个所述承载板一一相对设置，相对设置的两个所述承载板组成具有承载位的承载组件，且用于分别承载所述晶圆的两端。
[0008]根据本申请的一种实施例，所述晶圆盒还包括压力传感器、计数模块及通信模块，所述压力传感器设置在所述承载板承载所述晶圆的一侧，且电连接所述计数模块及所述通信模块，所述通信模块电连接所述控制模组，所述压力传感器用于感测所述承载位是否放置有所述晶圆并发出第一感测信号至所述计数模块，使得所述计数模块依据所述第一感测信号对所述晶圆盒中的所述晶圆进行计数，所述通信模块将所述计数模块记录的计数结果发送至所述控制模组；所述计数模块还用于显示所述计数结果；所述承载组件的两个所述承载板上均设置有所述压力传感器。通过所述承载组件的两个所述承载板上均设置有所述压力传感器可以通过压力感应精确获取所述晶圆盒内晶圆的放置情况，然后通过所述计数模块进行计数及显示，同时，通过所述通信模块将计数结果发送至所述控制模组，便于所述控制模组进行控制操作，从而实现对晶圆精准搬运与自动化操作。
[0009]根据本申请的一种实施例，所述搬运模组包括电连接所述控制模组的移动组件及连接所述移动组件的晶圆载具，所述移动组件用于在所述控制模组的控制下驱动所述晶圆载具运动，所述视觉感测模组设置于所述晶圆载具上。通过将所述视觉感测模组设置于所述搬运模组的所述晶圆载具上，使得所述视觉感测模组可以与所述晶圆载具共同运动，进而无需其他装置单独驱动所述视觉感测模组运动，且可以使所述视觉感测模组拍摄所述第一拍摄图像的视角与所述晶圆载具的操作视角相同，使控制算法更加简单，且不易出错，实现对晶圆精准搬运与自动化操作的同时，具有更高的操作效率。
[0010]根据本申请的一种实施例，所述移动组件包括基座、设置在所述基座上的可沿第二预设方向伸缩的第一移动关节、一端与所述第一移动关节转动连接的第一旋转臂、一端与所述第一旋转臂的另一端转动连接的第二旋转臂、与所述第二旋转臂的另一端转动连接的所述晶圆载具。通过设置所述移动组件为多自由度机器人，可以实现对晶圆精准搬运与自动化操作。
[0011]根据本申请的一种实施例，所述晶圆载具包括连接基体以及搬运部，所述连接基体沿所述第二预设方向设置在所述移动组件上，所述搬运部连接于所述连接基体的一侧；所述视觉感测模组沿所述第二预设方向设置在连接基体远离所述移动组件的一侧，且所述视觉感测模组用于朝向所述搬运部所在的一侧进行拍摄。通过将所述移动组件、所述视觉感测模组和所述搬运部连接设置，可以使控制更加高效，且搬运更加准确。
[0012]根据本申请的一种实施例，所述视觉感测模组包括设置在所述连接基体上的相机安装板、设置在所述相机安装板上的第一工业相机以及安装在所述第一工业相机上的第一
镜头。
[0013]根据本申请的一种实施例，所述搬运部包括两个手臂部，两个所述手臂部均连接于所述连接基体且围成具有开口的U型，所述开口朝向远离所述连接基体的一侧，所述晶圆感测器设置在所述手臂部远离所述连接基体的一端；两个所述手臂部承载所述晶圆的一侧分别设置有一个所述晶圆感测器；所述晶圆感测器为力感测器。通过在两个所述手臂部承载所述晶圆的一侧分别设置所述晶圆感测器，可以使对所述晶圆的压力感测不受所述晶圆位置偏移的影响，使感测更加准确。
[0014]根据本申请的一种实施例，所述晶圆搬运设备还包括第一料盒，所述搬运模组用于自所述晶圆盒获取所述晶圆、并运输放置至所述第一料盒，当所述控制模组依据所述晶圆感测器的感测信号判断所述搬运模组执行将所述晶圆放置至所述第一料盒的放置动作后仍处于承载状态时，所述控制模组控制所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆搬运设备包括：晶圆盒，具有容纳晶圆的容纳空间；搬运模组，用于自所述容纳空间获取或向所述容纳空间放置所述晶圆；视觉感测模组，用于拍摄所述容纳空间并输出第一拍摄图像；以及控制模组，电连接所述搬运模组和所述视觉感测模组，用于接收并依据所述第一拍摄图像控制所述搬运模组的进行对位，并在完成所述对位后控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置，其中，所述搬运模组上设置有用于检测所述晶圆的晶圆感测器，所述控制模组还用于在所述搬运模组执行所述晶圆的获取或放置动作后依据所述晶圆感测器的感测信号判断所述搬运模组处于空载状态或承载状态，若所述搬运模组在执行所述晶圆的获取动作后仍处于空载状态或者若所述搬运模组在执行所述晶圆的放置动作后仍处于承载状态，则所述控制模组控制所述视觉感测模组再次拍摄所述容纳空间并输出更新后的所述第一拍摄图像，并控制所述搬运模组依据更新后的所述第一拍摄图像再次进行进对位，并在完成所述再次对位后控制所述搬运模组进行所述晶圆的获取或放置动作。2.如权利要求1所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆盒包括相对设置的两个承载件及光源，两个所述承载件围成位于两个所述承载件之间的容纳空间和位于所述容纳空间一侧的取放口，所述容纳空间用于收纳多片平行于第一基准面的晶圆；以及光源，设置在所述容纳空间远离所述取放口的一侧，与所述取放口相对设置，用于朝向所述容纳空间发光。3.如权利要求2所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述承载件包括基板以及连接所述基板靠近所述容纳空间的一侧的多个承载板，多个所述承载板沿第一预设方向间隔设置，两个所述承载件的多个所述承载板一一相对设置，相对设置的两个所述承载板组成具有承载位的承载组件，且用于分别承载所述晶圆的两端。4.如权利要求3所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆盒还包括压力传感器、计数模块及通信模块，所述压力传感器设置在所述承载板承载所述晶圆的一侧，且电连接所述计数模块及所述通信模块，所述通信模块电连接所述控制模组，所述压力传感器用于感测所述承载位是否放置有所述晶圆并发出第一感测信号至所述计数模块，使得所述计数模块依据所述第一感测信号对所述晶圆盒中的所述晶圆进行计数，所述通信模块将所述计数模块记录的计数结果发送至所述控制模组；所述计数模块还用于显示所述计数结果；所述承载组件的两个所述承载板上均设置有所述压力传感器。5.如权利要求1所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述搬运模组包括电连接所述控制模组的移动组件及连接所述移动组件的晶圆载具，所述移动组件用于在所述控制模组的控制下驱动所述晶圆载具运动，所述视觉感测模组设置于所述晶圆载具上。6.如权利要求5所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述移动组件包括基座、设置在所述基座上的可沿第二预设方向伸缩的第一移动关节、一端与所述第一移动关节转动连接的第一旋转臂、一端与所述第一旋转臂的另一端转动连接的第二旋转臂、与所述第二旋转臂的另一端转动连接的所述晶圆载具。7.如权利要求6所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆载具包括连接基体以及搬
运部，所述连接基体沿所述第二预设方向设置在所述移动组件上，所述搬运部连接于所述连接基体的一侧；所述视觉感测模组沿所述第二预设方向设置在连接基体远离所述移动组件的一侧，且所述视觉感测模组用于朝向所述搬运部所在的一侧进行拍摄。8.如权利要求7所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述视觉感测模组包括设置在所述连接基体上的相机安装板、设置在所述相机安装板上的第一工业相机以及安装在所述第一工业相机上的第一镜头。9.如权利要求7所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述搬运部包括两个手臂部，两个所述手臂部均连接于所述连接基体且围成具有开口的U型，所述开口朝向远离所述连接基体的一侧，所述晶圆感测器设置在所述手臂部远离所述连接基体的一端；两个所述手臂部承载所述晶圆的一侧分别设置有一个所述晶圆感测器；所述晶圆感测器为力感测器。10.如权利要求1所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆搬运设备还包括第一料盒，所述搬运模组用于自所述晶圆盒获取所述晶圆、并运输放置至所述第一料盒，当所述控制模组依据所述晶圆感测器的感测信号判断所述搬运模组执行将所述晶圆放置至所述第一料盒的放置动作后仍处于承载状态时，所述控制模组控制所述搬运模组再次执行将所述晶圆放置至所述第一料盒的放置动作。11.如权利要求10所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述晶圆搬运设备还包括第二料盒和缺陷检测模组，所述缺陷检测模组位于所述搬运模组的从所述晶圆盒至所述第一料盒的搬运路径上，所述缺陷检测模组电连接所述控制模组，所述缺陷检测模组用于对所述搬运模组运输的所述晶圆进行缺陷检测并输出缺陷检测信息至所述控制模组，所述控制模组还用于依据所述缺陷检测信息控制所述搬运模组将检测合格的所述晶圆放置于所述第一料盒，将检测不合格的所述晶圆放置在所述第二料盒。12.如权利要求11所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述视觉感测模组还用于在所述搬运模组将所述晶圆放置至所述第一料盒之前自所述第一料盒的取放口拍摄所述第一料盒的容纳空间获得第二拍摄图像，所述控制模组还用于依据所述第二拍摄图像控制所述搬运模组进行放料对位，并在所述放料对位完成后控制所述搬运模组执行将所述晶圆放置至所述第一料盒的放置动作；和/或所述视觉感测模组还用于在所述搬运模组将所述晶圆放置至所述第二料盒之前自所述第二料盒的取放口拍摄所述第二料盒的容纳空间获得第三拍摄图像，所述控制模组还用于依据所述第三拍摄图像控制所述搬运模组进行放料对位，并在所述放料对位完成后控制所述搬运模组执行将所述晶圆放置至所述第二料盒的放置动作。13.如权利要求11所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述缺陷检测信息包括检测图像，所述缺陷检测模组包括摄像模组以及支撑所述摄像模组的支架，所述摄像模组用于拍摄所述搬运模组运输的所述晶圆获得所述检测图像，所述控制模组还用于依据所述检测图像分析所述晶圆的缺陷比例，并将所述缺陷比例与预设比例进行比较以判断所述晶圆是否合格。14.如权利要求13所述的晶圆搬运设备，其特征在于，所述支架包括支撑主体、连接所述支撑主体一侧的相机支撑部、以及连接所述支撑主体一侧的光源支撑部，所述摄像模组包括第二工业相机、第二镜头和补光灯，所述第二镜头安装在所述第二工业相机上，所述第二工业相机设置于所述相机支撑部远离所述支撑主体的一端；所述补光灯设置于所述光源
支撑部远离所述支撑主体的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张原，杨青峰，潘国瑞，崔智敏，
申请(专利权)人：深圳市深科达智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：