CN112103231A - 一种晶圆盒装载装置和晶圆盒装载方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶圆盒装载装置和晶圆盒装载方法。晶圆盒装载装置包括装载盘、锁扣和至少两个吸盘，所述吸盘和所述锁扣均设置于装载盘的装载面上，所述晶圆盒装载装置还包括距离传感器，所述距离传感器的数量为至少两个，且所述距离传感器分别对应不同的所述吸盘设置。本实施例中通过设置对应吸盘设置的距离传感器，这样，在利用吸盘吸附晶圆盒时，能够通过距离传感器检测吸盘与晶圆盒之间的距离，从而验证晶圆盒是否处于正常状态，降低了晶圆盒错误装载的可能性。

Description

一种晶圆盒装载装置和晶圆盒装载方法

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆盒装载装置和晶圆盒装载方法。

背景技术

半导体加工过程中，需要将晶圆放置于晶圆盒中，并进一步将晶圆盒装载至指定的位置，而在操作过程中，晶圆盒可能存在放置错误的问题，会进一步导致晶圆盒的装载失败，影响后续操作步骤。

发明内容

本发明实施例提供一种晶圆盒装载装置和晶圆盒装载方法，以解决晶圆盒可能存在装载错误的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种晶圆盒装载装置，包括装载盘、锁扣和至少两个吸盘，所述吸盘和所述锁扣均设置于装载盘的装载面上，所述晶圆盒装载装置还包括距离传感器，所述距离传感器的数量为至少两个，且所述距离传感器分别对应不同的所述吸盘设置。

在一些实施例中，所述吸盘包括吸盘头和吸气管，所述吸盘头背向所述装载面设置，所述吸气管的一端延伸至所述吸盘头内侧，所述吸气管的另一端与抽真空设备相连，所述距离传感器设置于所述吸气管内。

在一些实施例中，还包括驱动组件，所述距离传感器设置于所述驱动组件的驱动端，所述距离传感器具有靠近所述吸盘头的第一工作位置和远离所述吸盘头的第二工作位置，所述驱动组件用于驱动所述距离传感器移动至所述第一工作位置或所述第二工作位置。

在一些实施例中，还包括控制阀门，所述控制阀门设置于所述吸气管内，所述距离传感器位于所述第一工作位置时，所述控制阀门配置处于封闭状态。

在一些实施例中，还包括图像传感器，所述图像传感器设置于所述装载面上，且所述图像传感器的图像采集方向与所述锁扣的朝向相同。

在一些实施例中，所述图像传感器的数量与所述锁扣的数量相同，每一所述图像传感器对应一个所述锁扣设置。

在一些实施例中，所述锁扣的数量为两个，所述吸盘的数量为两个，所述两个锁扣分别位于所述两个吸盘之间的第一连线的两侧，所述两个吸盘分别位于所述两个锁扣之间的第二连线的两侧，所述第一连线和所述第二连线之间形成的锐角小于90°。

第二方面，本发明实施例还提供了一种晶圆盒装载方法，应用于第一方面中任一项所述的晶圆盒装载装置，包括以下步骤：

分别通过至少两个所述距离传感器检测目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离值；

若至少两个所述距离传感器检测的距离值之间的差异小于预设距离阈值，则通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒。

在一些实施例中，在应用于第一方面第五种晶圆盒装载装置的情况下，所述分别通过至少两个所述距离传感器检测所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离值之后，还包括：

通过所述图像传感器采集所述目标晶圆盒的图像，所述图像包括所述目标晶圆盒的锁孔区域；

若所采集的图像与预设的标准晶圆盒图像相匹配，则执行所述通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒的步骤。

在一些实施例中，在应用于第一方面第三种晶圆盒装载装置的情况下，所述方法还包括：

在需要检测所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第一工作位置；

在完成对于所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离检测的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第二工作位置。

本实施例的晶圆盒装载装置，包括装载盘、锁扣和至少两个吸盘，所述吸盘和所述锁扣均设置于装载盘的装载面上，所述晶圆盒装载装置还包括距离传感器，所述距离传感器的数量为至少两个，且所述距离传感器分别对应不同的所述吸盘设置。本实施例中通过设置对应吸盘设置的距离传感器，这样，在利用吸盘吸附晶圆盒时，能够通过距离传感器检测吸盘与晶圆盒之间的距离，从而验证晶圆盒是否处于正常状态，降低了晶圆盒错误装载的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的晶圆盒装载装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种晶圆盒装载装置。

如图1所示，在一个实施例中，该晶圆盒装载装置包括装载盘101、锁扣104和至少两个吸盘，吸盘和锁扣104均设置于装载盘101的装载面上，晶圆盒装载装置还包括距离传感器103，距离传感器103的数量为至少两个，且距离传感器103分别对应不同的吸盘设置。

本发明实施例还提供了一种晶圆盒装载方法。

该晶圆盒装载方法应用于本申请任一种晶圆盒装载装置，该方法包括以下步骤：

分别通过至少两个所述距离传感器检测目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离值；

若至少两个所述距离传感器检测的距离值之间的差异小于预设距离阈值，则通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒。

一般来说，晶圆盒包括盒体和盒盖，其中，盒盖上设置有锁结构，实施时，可以通过该锁结构将盒体与盒盖相锁定，该锁结构具有锁孔，锁扣104的位置与晶圆盒上的锁孔的位置相对应。

晶圆盒的盒盖上还可以设置吸附槽或特定的吸附位，吸盘通过该吸附槽实现对于盒盖的吸附，从而完成对于晶圆盒的装载。

如图1所示，本实施例中进一步设置了距离传感器103，该距离传感器103用于检测吸盘与盒盖之间的距离。

应当理解的是，晶圆盒表面的结构是不规则的，但是晶圆盒的重量相对较小，即使吸附的位置并非对应吸附槽，也能够实现对于晶圆盒的吸附，本实施例中通过设置距离传感器103，并通过距离传感器103对于吸盘与晶圆盒之间的距离进行检测，从而确定晶圆盒是否处于正确的吸附位置，降低由于错误吸附而导致晶圆盒错误装载的可能性。

当不同的距离传感器103检测到的吸盘与目标晶圆盒之间的距离之间的差异小于预设阈值时，也就说明不同吸盘与目标晶圆盒之间的距离基本相等，说明在该状态下，目标晶圆盒处于正常放置状态，可以进一步对该目标晶圆盒进行装载。

本实施例中通过设置对应吸盘设置的距离传感器103，这样，在利用吸盘吸附晶圆盒时，能够通过距离传感器103检测吸盘与晶圆盒之间的距离，从而验证晶圆盒是否处于正常状态，降低了晶圆盒错误装载的可能性。

进一步的，当吸盘完成对于目标晶圆盒的吸附之后，可以通过距离传感器103对于吸盘与目标晶圆盒之间距离进行再次检测，应当理解的是，本实施例中，也可以仅在吸盘完成对于目标晶圆盒的吸附之后进行一次距离检测。

通过在吸附状态对于吸盘和目标晶圆盒的距离进行检测，以确定不同吸盘与目标晶圆盒之间的距离差值是否小于预设距离阈值，进一步的，还可以将吸盘与目标晶圆盒之间的距离与标准值进行对比，从而确定目标晶圆盒是否处于正常吸附状态，进一步降低晶圆盒异常装载的可能性。

在一些实施例中，吸盘包括吸盘头102和吸气管，吸盘头102背向装载面设置，吸气管的一端延伸至吸盘头102内侧，吸气管的另一端与抽真空设备相连，距离传感器103设置于吸气管内。

本实施例中，吸盘头102通常可以使用橡胶、塑料等材料制作而成，例如，可以制作成圆形的碗状结构。吸气管用于排出吸盘头102内的空气，形成负压状态，从而实现对于晶圆盒的吸附。

吸气管可以由吸盘头102的中央位置与吸盘头102相连，有助于提高吸附过程的稳定性。距离传感器103设置于吸气管内，这样，能够降低距离传感器103对于吸盘头102吸附晶圆盒过程的干扰，同时，将距离传感器103设置于吸盘内侧，也能够提高距离传感器103的检测结果的准确程度。

在一些实施例中，还包括驱动组件，距离传感器103设置于驱动组件的驱动端，距离传感器103具有靠近吸盘头102的第一工作位置和远离吸盘头102的第二工作位置，驱动组件用于驱动距离传感器103移动至第一工作位置和第二工作位置。

本实施例中，在需要检测所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第一工作位置；

在完成对于所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离检测的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第二工作位置。

本实施例中，距离传感器103能够在驱动组件的带动下移动，其中，当距离传感器103位于第一工作位置时，距离传感器103用于实现对于距离的检测，当完成对于吸盘与目标晶圆盒之间的距离检测的情况下，控制距离传感器103移动至第二工作位置，以降低距离传感器103对抽真空过程可能造成的干扰。

在一些实施例中，还包括控制阀门，控制阀门设置于吸气管内，距离传感器103位于第一工作位置时，控制阀门配置处于封闭状态。当距离传感器103处于第一工作位置时，通过关闭控制阀门，能够保持吸盘处于真空状态，从而确保能够正常吸附晶圆盒。

在一些实施例中，还包括图像传感器，图像传感器设置于装载面上，且图像传感器的图像采集方向与锁扣104的朝向相同。

在一些实施例中，对于晶圆盒的装载方法还包括：

通过所述图像传感器采集所述目标晶圆盒的图像，所述图像包括所述目标晶圆盒的锁孔区域；

若所采集的图像与预设的标准晶圆盒图像相匹配，则执行所述通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒的步骤。

本实施例中的图像传感器用于采集目标晶圆盒的图像，在采集了目标晶圆盒的图像之后，将该图像与预设的标准晶圆盒图像相对比，以确定采集的图像与预设的标准晶圆盒图像是否相匹配。

标准晶圆盒图像指的是处于锁定状态的晶圆盒的图像，所采集的图像包括锁孔区域的图像，如果图像相匹配，则证明锁孔的形态与标准晶圆盒图像一致，换句话说，该目标晶圆盒处于锁定状态，此时，可以对该目标晶圆盒进行装载。

具体的，控制装载盘101向靠近目标晶圆盒的方向移动，并利用吸盘吸附目标晶圆盒，此时，锁扣104恰好能够嵌入目标晶圆盒的锁孔内。在一些实施例中，图像传感器的数量与锁扣104的数量相同，每一图像传感器对应一个锁扣104设置。从而提高对于锁结构的锁定状态的检测精度。

在一些实施例中，锁扣104的数量为两个，吸盘的数量为两个，两个锁扣104分别位于两个吸盘之间的第一连线的两侧，两个吸盘分别位于两个锁扣104之间的第二连线的两侧，第一连线和第二连线之间形成的锐角小于90°。本实施例中，控制锁扣104和吸盘的位置，有助于提高检测精度。

在上述过程中，如果检测到吸盘与目标晶圆盒之间的距离不一致，或者检测到目标晶圆盒的图像与标准晶圆盒图像不匹配，则可以发出提示目标晶圆盒的状态存在异常的提示信号，从而提醒操作人员及时排除异常，避免对于正常的操作过程造成干扰。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆盒装载装置，其特征在于，包括装载盘、锁扣和至少两个吸盘，所述吸盘和所述锁扣均设置于装载盘的装载面上，所述晶圆盒装载装置还包括距离传感器，所述距离传感器的数量为至少两个，且所述距离传感器分别对应不同的所述吸盘设置。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，所述吸盘包括吸盘头和吸气管，所述吸盘头背向所述装载面设置，所述吸气管的一端延伸至所述吸盘头内侧，所述吸气管的另一端与抽真空设备相连，所述距离传感器设置于所述吸气管内。

3.根据权利要求2所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述距离传感器设置于所述驱动组件的驱动端，所述距离传感器具有靠近所述吸盘头的第一工作位置和远离所述吸盘头的第二工作位置，所述驱动组件用于驱动所述距离传感器移动至所述第一工作位置或所述第二工作位置。

4.根据权利要求3所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，还包括控制阀门，所述控制阀门设置于所述吸气管内，所述距离传感器位于所述第一工作位置时，所述控制阀门配置处于封闭状态。

5.根据权利要求1所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，还包括图像传感器，所述图像传感器设置于所述装载面上，且所述图像传感器的图像采集方向与所述锁扣的朝向相同。

6.根据权利要求5所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，所述图像传感器的数量与所述锁扣的数量相同，每一所述图像传感器对应一个所述锁扣设置。

7.根据权利要求5所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，所述锁扣的数量为两个，所述吸盘的数量为两个，所述两个锁扣分别位于所述两个吸盘之间的第一连线的两侧，所述两个吸盘分别位于所述两个锁扣之间的第二连线的两侧，所述第一连线和所述第二连线之间形成的锐角小于90°。

8.一种晶圆盒装载方法，应用于权利要求1至7中任一项所述的晶圆盒装载装置，其特征在于，包括以下步骤：

分别通过至少两个所述距离传感器检测目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离值；

若至少两个所述距离传感器检测的距离值之间的差异小于预设距离阈值，则通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在应用于权利要求5所述的晶圆盒装载装置的情况下，所述分别通过至少两个所述距离传感器检测所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离值之后，所述方法还包括：

通过所述图像传感器采集所述目标晶圆盒的图像，所述图像包括所述目标晶圆盒的锁孔区域；

若所采集的图像与预设的标准晶圆盒图像相匹配，则执行所述通过所述装载盘装载所述目标晶圆盒的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在应用于权利要求3所述的晶圆盒装载装置的情况下，所述方法还包括：

在需要检测所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第一工作位置；

在完成对于所述目标晶圆盒与所述吸盘之间的距离检测的情况下，通过所述驱动组件驱动所述距离传感器移动至所述第二工作位置。