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一种校准装置及具有该校准装置的晶圆传输系统制造方法及图纸

技术编号:40705509 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-22 11:05
本发明专利技术公开了一种校准装置及具有该校准装置的晶圆传输系统,属于半导体传输技术领域,该校准装置包括承载台,承载台上设有定位机构,定位机构包括底板,底板设有导轨,导轨上滑动连接有能够装载晶圆的定位架,定位架末端设有定位柱,定位架连接有电控推杆,定位架有两个且沿导轨的延伸方向对向布设,两个定位架能够在导轨上反向同步滑移。本发明专利技术能实现晶圆的快速、无损伤定位,提高了晶圆校准和传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体传输,具体涉及一种校准装置及具有该校准装置的晶圆传输系统


技术介绍

1、随着半导体产业的迅速发展,集成电路特征尺寸不断趋于微细化,半导体晶片不断地朝小体积、高电路密集度、快速、低耗电方向发展,集成电路现已进入超大规模集成电路(ultralargescaleintegration,简称ulsi)亚微米级的技术阶段,其中,晶圆是基本的基础材料,根据需要在上面蚀刻出所需要的电路,然后分割成小块的芯片。

2、半导体在制造加工过程中,往往需要通过不同的处理设备对晶圆进行不同的操作处理。其中,晶圆在腔体中传送位置的定位是个非常关键的环节,如果晶圆传送位置不当,就会导致晶圆的刻蚀工艺或镀膜工艺均匀性发生恶化而导致良率下降。现行半导体设备的晶圆传送位置的确认基本是依靠工程技术人员的目测鉴定或复杂光学装置判断,每个工程技术人员的目测检测方法差异很大,复杂光学装置暴露在高强度的电磁辐射环境中极易收到干扰问题而导致位置校正存在偏差,难以从数据上进行量化管控。

3、申请号为us20230064841a1的美国专利技术专利公开了一种晶圆的校正装置及其晶圆的旋转驱动机构和校正方法,该装置包括第一机械臂、设置在第一机械臂上的图像采集组件和晶圆定位件安装卸载机构,校正装置还包括第二机械臂和设置在第二机械臂上的晶圆取放机构,第一机械臂带动图像采集组件和晶圆定位件装卸机构移动至主校正机构,以校正图像采集范围及其操作位置,第二机械臂驱动晶圆取放机构移动至主校正机构,以校正其作业位置。该装置通过将晶圆移动至晶圆校正机构以读取晶圆的数据并将晶圆调整至真实角度位置,实现晶圆的校准。该装置在解决以下技术问题上还存在改进空间:晶圆在校正机构上移动和抓放过程中容易被磨损,造成经济损失。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种具有低磨损和高稳定性的校准装置及具有该校准装置的晶圆传输系统。

2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为:

3、一种校准装置,包括:承载台,承载台能够水平移动,承载台上设有定位机构,定位机构包括底板,底板设有导轨,导轨上滑动连接有能够装载晶圆的定位架,定位架末端设有定位柱,定位架连接有电控推杆。

4、优选地,定位架有两个且对向布设,两个定位架能够在导轨上反向同步滑移。初始状态下,电控推杆处于收缩状态,此时两个定位架在导轨上保持最大间距,晶圆被转移到定位机构后被放下,此时晶圆被两侧的定位架支撑,随后控制电控推杆伸长,使得两侧的定位架在导轨上水平滑移并彼此靠近,定位架滑移过程中,一方面晶圆保持在定位架上端面的水平高度,另一方面带动其末端的定位柱逐渐靠近晶圆,使定位柱对晶圆的侧方夹紧,最终形成晶圆在底板上的三坐标位置校准,完成校准后,晶圆被转移到其他处理设备进行检测后,电控推杆回退带动定位架彼此远离,使得定位柱松开晶圆,以便于晶圆被转移至其他工位。

5、优选地,底板中心设有吸附件,吸附件包括套体,套体固定于底板上端面且位于定位架之间,套体侧方设有插孔,定位架固定有与插孔配合的插柱,套体上设有吸盘,吸盘中部设有气孔。套体能对两个彼此靠近的定位架限制滑移距离,避免定位架上的定位柱过分挤压晶圆导致晶圆损坏,晶圆被初次放置在定位架上时,吸盘能对晶圆底部中心形成吸附和支撑,一方面防止晶圆中部下凹变形,另一方面吸盘对晶圆产生的吸附力能稳定晶圆位置,避免水平滑移的定位架引起晶圆过分位移导致定位不准和底部磨损严重,吸盘承接晶圆时,晶圆依靠自身重力下压吸盘,晶圆此时与吸盘之间形成腔体,伴随吸盘受压形变,腔体内气体从套体的插孔外侧流出,对定位架以及导轨形成清扫,伴随两侧的定位架靠近晶圆,定位架上的插柱插入并堵塞插孔,一方面形成两侧定位架的对准,提高晶圆被定位柱夹紧定位的准确度,另一方面,套体内侧空间的气体被插柱挤压并从气孔向上流动,气流作用晶圆底部中心后向外扩散,形成晶圆底部的浮力,有助于小幅度地抬高晶圆,防止定位架直接触碰晶圆侧方导致晶圆折弯受损,降低报废率。

6、优选地,定位架上端面开设有沉孔,沉孔底部连接有第一弹簧,沉孔内配合设置有球头,球头与第一弹簧连接,定位架上端设有垫板,球头能对晶圆支撑。晶圆相对定位架滑移时,沉孔内的球头与晶圆接触并挤压第一弹簧,当承载台移动产生震动干涉时,通过第一弹簧的形变能够消耗干涉的传递,避免晶圆在定位架上跳动,保证了定位准确度和降低了磨损,垫板对晶圆和定位架隔离,防止二者直接接触造成划伤。

7、优选地,承载台上还设置有调节机构,调节机构包括固定于承载台上端的底座,底板一侧固定有延伸板,延伸板与底座转动连接,底板与底座之间连接有第二弹簧。定位架对晶圆形成夹紧定位后,承载台伴随晶圆水平移动,移动过程中承载台的震动干涉向上传递至底座以及底板,使得底板相对底座转动,并通过第二弹簧实现摆动的复位,通过水平转动消耗承载台向上传递的震动干涉,降低晶圆在定位架上纵向跳动的可能,提高晶圆转移和定位的准确度,同时也降低了晶圆磨损可能。

8、优选地,底板下端面与承载台上端面存在间隔距离,承载台上还设有对底板支撑的橡胶柱。橡胶柱形成底板的底部支撑,同时有利于吸收承载台对底板的震动传递,从而保证晶圆的定位准度,承载台在往复移动过程中可能产生热量,橡胶柱形成底板与承载台的间隔,有利于散热,并降低热量传导,避免温度影响晶圆的产品性质。

9、优选地,底板在一侧固定有插头,插头在侧方设置有与其配设的辅助矫正件,辅助矫正件包括矫正头,矫正头在靠近插头的侧端面设有插槽,插槽与插头配合设置。承载台能携带其上方的底板移动,使得插头在插槽内对准插接,形成对晶圆姿态的导向,形成晶圆的行程终点定位以及水平朝向的定位,进一步提高晶圆校准的准确度,能够相对底座弹性摆动的底座便于插头与插槽的对准,避免震动干涉引起定位架偏移,导致插头与插槽错位撞击的可能,提高了对准成功率。

10、本专利技术由于采用了能夹持和校准晶圆的定位机构,因而具有如下有益效果:定位架能彼此原理和靠近,并依靠定位柱将晶圆定位在底板中心,提高了校准精确度和校准效率;吸附件一方面对晶圆吸附,实现初定位,另一方面对定位架滑动距离限制,避免晶圆被定位柱过分夹持损坏可能,保护了晶圆;吸盘接纳晶圆后挤压空气,受压气流从插孔排出,能有利于对导轨和定位架形成清洁;插孔与插柱的配合设置形成定位架的对准导向,进一步提高晶圆夹紧的定位精确度;定位架聚拢对晶圆夹紧后,插柱挤压气流从吸盘的气孔排出,实现抬高晶圆,避免了定位架挤压晶圆侧壁造成损伤的可能;定位板内弹性设置的球头能压缩第一弹簧消耗震动传递,避免晶圆跳动,保证了晶圆水平度的同时,降低了晶圆受损风险;调节机构通过底座与底板的弹性转动消耗震动干涉,降低晶圆定位后的偏移,提高校准精确度;调节机构形成底板与承载台的间隔,通过橡胶柱隔离热量传递和消耗震动传递,避免晶圆的物理性质受到影响;辅助矫正件通过插头与矫正头的插接实现晶圆的二次校准,配合调节机构提高二次校准的成功率,并减小部件磨损。因此,本专利技术是一种具有低磨损和高稳定性的校准装置及具有该本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种校准装置,包括:承载台(1),所述承载台(1)能够水平移动,所述承载台(1)上设有定位机构(2),

2.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述定位架(22)上端面开设有沉孔(26),所述沉孔(26)底部连接有第一弹簧(27),所述沉孔(26)内配合设置有球头(28),所述球头(28)与所述第一弹簧(27)连接,所述定位架(22)上端设有垫板(29),所述球头(28)能对所述晶圆支撑。

3.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述承载台(1)上还设置有调节机构(3),所述调节机构(3)包括固定于所述承载台(1)上端的底座(30),所述底板(20)一侧固定有延伸板(31),所述延伸板(31)与所述底座(30)转动连接,所述底板(20)与底座(30)之间连接有第二弹簧(32)。

4.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述底板(20)底端面与所述承载台(1)上端面存在间隔距离,所述承载台(1)上还设有对所述底板(20)支撑的橡胶柱(33)。

5.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述底板(20)在一侧固定有插头(4),所述插头(4)在侧方设置有与其配设的辅助矫正件(5),所述辅助矫正件(5)包括矫正头(50),所述矫正头(50)在靠近所述插头(4)的侧端面设有插槽(51),所述插槽(51)与所述插头(4)配合设置。

6.一种晶圆传输系统,包括权利要求1所述的一种校准装置,其特征在于:该一种晶圆传输系统包括安装台(6)、驱动机构(7)、上料机构(8)、检测机构(9)以及机械手,所述驱动机构(7)设于所述安装台(6)上方,所述驱动机构(7)用于驱动所述承载台(1)水平移动,所述上料机构(8)设于所述安装台(6)一侧,所述检测机构(9)与所述安装台(6)连接,所述检测机构(9)用于检测所述晶圆,所述机械手用于搬运所述晶圆。

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【技术特征摘要】

1.一种校准装置,包括:承载台(1),所述承载台(1)能够水平移动,所述承载台(1)上设有定位机构(2),

2.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述定位架(22)上端面开设有沉孔(26),所述沉孔(26)底部连接有第一弹簧(27),所述沉孔(26)内配合设置有球头(28),所述球头(28)与所述第一弹簧(27)连接,所述定位架(22)上端设有垫板(29),所述球头(28)能对所述晶圆支撑。

3.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述承载台(1)上还设置有调节机构(3),所述调节机构(3)包括固定于所述承载台(1)上端的底座(30),所述底板(20)一侧固定有延伸板(31),所述延伸板(31)与所述底座(30)转动连接,所述底板(20)与底座(30)之间连接有第二弹簧(32)。

4.根据权利要求1所述的一种校准装置,其特征是:所述底板(20)底端面与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆敏杰王兆昆
申请(专利权)人:无锡星微科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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