晶圆搬运方法、机械手及划片机技术

本发明专利技术揭示了晶圆搬运方法、机械手及划片机，其中晶圆搬运方法采用带防掉落机构的机械手进行晶圆的抓取，防掉落机构的托钩包括连接板、托板及导向限位板，托板的顶面水平设置且低于真空吸盘的底部，导向限位板倾斜设置在托板的顶面且导向限位板的下端到托板的前端的水平距离小于导向限位板的上端到托板的前端的水平距离；在真空吸盘吸附晶圆的边框之后或同时，使托板伸入到晶圆的边框下方，即使在晶圆从真空吸盘上掉落，也能够有效地通过一组托板将从真空吸盘上下落的晶圆托住，从而避免其掉落损坏，保证了晶圆的安全性；几个导向限位板能够对晶圆进行定位和限位以保证晶圆在机械手上的位置精度，进而保证晶圆移动到下一位置时的位置精度。置时的位置精度。置时的位置精度。

【技术实现步骤摘要】
晶圆搬运方法、机械手及划片机


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其是晶圆搬运方法、机械手及划片机。

技术介绍

[0002]划片机、环切去环机等是进行晶圆加工的重要设备，在这些设备中，通常会包括多个工位，因此，需要使晶圆在不同工位之间进行移载。
[0003]如申请号为202210076307.4的中国专利技术专利申请所揭示的结构为一种常用的晶圆移载结构，在这种结构中，使用真空吸盘来进行晶圆的边框的吸附，然后进行晶圆的移动。
[0004]而真空吸附时，通常采用真空发生器来产生真空，而真空发生器需要气源来工作，但是在现场使用时，会出现气源中断或者气源不足的情况，真空吸盘的真空不足，会出现无法稳定吸附晶圆的情况，晶圆若从真空吸盘上脱落很容易摔坏，造成巨大损失。
[0005]如申请号为202121747424.6，授权公告号为CN215363767U的中国技术专利，其揭示了通过四个直线电机来驱动四个防掉落托板以防止真空吸盘吸附的光电显示材料掉落的结构。
[0006]但是将这种结构应用于晶圆防掉落时，在几个防掉落托板处于防掉落的位置时，需要使每个防掉落托板的竖板与晶圆之间保持一定的间隙以使晶圆能够有效地落入到几个防掉落托板的平板上，这样就会造成晶圆掉落至防掉落托板的平板上时，其位置容易发生偏移，即晶圆在真空吸盘上时的位置与晶圆在防掉落托板的平板上的位置不一致，这就影响了晶圆放料后的位置精度。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种晶圆搬运方法、机械手及划片机。
[0008]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：晶圆搬运方法，通过搬运机器人进行晶圆的搬运，所述搬运机器人包括机械手以及驱动所述机械手平移和升降的移动机构，所述机械手包括基板，所述基板上设置有四个呈矩形分布的真空吸盘，所述基板上还设置有防掉落机构，所述防掉落机构包括一组托钩以及驱动所述托钩向被所述真空吸盘吸附的晶圆平移的托钩驱动装置；所述托钩包括连接板、托板及导向限位板，所述连接板连接托钩驱动装置，所述托板的顶面水平设置且低于所述真空吸盘的底部，所述导向限位板倾斜设置在所述托板的顶面且所述导向限位板的下端到所述托板的前端的水平距离小于所述导向限位板的上端到所述托板的前端的水平距离；所述基板的两端分别垂设有一横板，每个所述横板上设置有两个对称分布在基板两侧的真空吸盘，每个所述横板上还设置有两个对称分布在基板两侧的托钩，每个托钩连接一设置在所述横板上的托钩驱动装置，所述托钩驱动装置驱动所述托钩沿垂直于所述横
板的方向平移；两个所述横板连接所述基板上设置的调整机构，所述调整机构驱动两个所述横板相对所述基板平移以调整两个所述横板之间的间距；在所述真空吸盘下移与晶圆的边框接触后或所述真空吸盘将晶圆的边框吸附后，所述托钩驱动装置使一组所述托钩的托板的前端由边框的外侧移动至边框的内侧，接着所述移动机构驱动所述机械手移动。
[0009]优选的，所述托板的宽度为晶圆的边框的宽度的1.2
‑
1.4倍。
[0010]优选的，所述托板与被所述真空吸盘吸附的晶圆之间的高度差在1mm
‑
1.5mm之间；在所述托板位于晶圆外侧时，所述托板与所述晶圆之间的间距在2.5mm
‑
3mm之间；在所述托板的前端移动到所述晶圆的内侧时，所述导向限位板的下端与晶圆之间的间距在0.5mm
‑
0.8mm之间。
[0011]优选的，所述导向限位板与托板之间的夹角在105
°‑
110
°
之间。
[0012]优选的，所述真空吸盘可上下移动地设置在所述横板上，所述真空吸盘上套装有位于所述横板下方的弹簧，所述弹簧的一端连接在所述横板上，所述弹簧的另一端抵接在所述真空吸盘的台阶面上。
[0013]优选的，位于一个所述横板上的两个所述托钩之间的间距为晶圆的边长的0.8
‑
0.85倍，两个所述托钩对称分布在所述基板的两侧。
[0014]优选的，所述托钩驱动装置是气缸、直线电机及伺服直线模组中的至少一种，当所述托钩驱动装置是气缸时，所述气缸的工作压力在0.18～0.2Mpa之间。
[0015]机械手，包括基板，所述基板上呈矩形设置有四个真空吸盘，所述基板上还设置有防掉落机构，所述防掉落机构包括一组托钩以及驱动所述托钩平移的托钩驱动装置，所述托钩包括连接板、托板及导向限位板，所述连接板连接所述托钩驱动装置，所述托板的顶面水平设置且低于所述真空吸盘的底部，所述导向限位板倾斜设置在所述托板的顶面且所述导向限位板的下端到所述托板的前端的水平距离小于所述导向限位板的上端到所述托板的前端的水平距离；所述基板的两端分别垂设有一横板，每个所述横板上设置有两个对称分布在基板两侧的真空吸盘，每个所述横板上还设置有两个对称分布在基板两侧的托钩，每个托钩连接一设置在所述横板上的托钩驱动装置，所述托钩驱动装置驱动所述托钩沿垂直于所述横板的方向平移；两个所述横板连接所述基板上设置的调整机构，所述调整机构驱动两个所述横板相对所述基板平移以调整两个所述横板之间的间距。
[0016]划片机，包括上述的机械手。
[0017]本专利技术技术方案的优点主要体现在：本专利技术采用带有防掉落机构的机械手进行晶圆的抓取，在真空吸盘吸附晶圆之后或同时，使托板伸入到晶圆的下方，即使在晶圆在空中从真空吸盘上掉落时也能够通过一组托板将晶圆托住，从而避免其继续掉落出现损坏，保证了晶圆的安全性；同时，托钩上的导向限位板能够对掉落到其上的晶圆进行导向、定位和限位，能够保证晶圆在机械手上的位置精度，进而保证晶圆移动到下一位置时的位置精度，尤其适合使晶圆在切割工位和清洗工位之间移动以及使晶圆在清洗工位和解胶工位之间移动。
[0018]本专利技术通过对导向限位板与托板之间的夹角、导向限位板收缩时与晶圆之间的间距、托板的宽度、托钩之间的间距、托板与晶圆之间的横向间距及高度差等多个参数的设计，能够有效地保证托板对晶圆进行稳定支撑和准确定位，从而保证机械手能够快速、有
效、稳定、准确地进行晶圆的移载。
[0019]本专利技术的真空吸盘连接弹性结构，能够有效地减少晶圆吸附和下料时对晶圆的冲击，保证晶圆的安全性，同时弹簧能够有效地在晶圆吸附时使真空吸盘与晶圆密封，从而保证吸附的稳定性。
[0020]本专利技术使真空吸盘及托钩成对地设置在横板上，并使横板连接调整机构，调整机构能够方便地调整两个横板之间的间距，从而使得真空吸盘和托钩能够同步移动以满足不同尺寸晶圆的移载需要，应用更佳灵活，同时调整机构可以仅具有一个动力源，结构更简单，使用成本更低，调节的一致性好。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的搬运机器人的局部立体图；图2是本专利技术的机械手的仰视图，图中仅显示了晶圆的边框；图3是本专利技术的机械手的托钩位于晶圆外侧的局部侧视图；图4是本专利技术的机械手的托钩的托板移动到晶圆的边框下方的局部侧视图；图5是本专利技术的机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.晶圆搬运方法，通过搬运机器人进行晶圆的搬运，所述搬运机器人包括机械手以及驱动所述机械手平移和升降的移动机构，所述机械手包括基板，所述基板上设置有四个呈矩形分布的真空吸盘，所述基板上还设置有防掉落机构，所述防掉落机构包括一组托钩以及驱动所述托钩向被所述真空吸盘吸附的晶圆平移的托钩驱动装置，其特征在于：所述托钩包括连接板、托板及导向限位板，所述连接板连接托钩驱动装置，所述托板的顶面水平设置且低于所述真空吸盘的底部，所述导向限位板倾斜设置在所述托板的顶面且所述导向限位板的下端到所述托板的前端的水平距离小于所述导向限位板的上端到所述托板的前端的水平距离；所述基板的两端分别垂设有一横板，每个所述横板上设置有两个对称分布在基板两侧的真空吸盘，每个所述横板上还设置有两个对称分布在基板两侧的托钩，每个托钩连接一设置在所述横板上的托钩驱动装置，所述托钩驱动装置驱动所述托钩沿垂直于所述横板的方向平移；两个所述横板连接所述基板上设置的调整机构，所述调整机构驱动两个所述横板相对所述基板平移以调整两个所述横板之间的间距；在所述真空吸盘下移与晶圆的边框接触后或所述真空吸盘将晶圆的边框吸附后，所述托钩驱动装置使一组所述托钩的托板的前端由边框的外侧移动至边框的内侧，接着所述移动机构驱动所述机械手移动。2.根据权利要求1所述的晶圆搬运方法，其特征在于：所述托板的宽度为所述边框的宽度的1.2
‑
1.4倍。3.根据权利要求1所述的晶圆搬运方法，其特征在于：所述托板与被所述真空吸盘吸附的晶圆之间的高度差在1mm
‑
1.5mm之间；在所述托板位于晶圆外侧时，所述托板与所述晶圆之间的间距在2.5mm
‑
3mm之间；在所述托板的前端移动到所述晶圆的内侧时，所述导向限位板的下端与晶圆之间的间距在0.5mm
‑
0.8mm之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳先，于光明，吕孝袁，张天华，孙志超，
申请(专利权)人：江苏京创先进电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：