CN112185878A - 传送机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体加工技术领域,提供一种传送机械手,包括:基体、电源和静电发生装置,基体包括用于支撑晶圆的支撑部;静电发生装置,包括正电荷端头和电子端头,所述正电荷端头和所述电子端头均设于所述支撑部,所述电源用于向所述正电荷端头和所述电子端头供电,以使所述正电荷端头产生正电荷,所述电子端头产生电子。本发明提出的传送机械手,利用库仑力对晶圆进行吸附,可实现多种规格的晶圆的传送,可降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,尤其涉及传送机械手。
背景技术
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体产品繁多,工艺制程复杂,晶圆为硅半导体集成电路制作所用的硅晶片。晶圆厚度在不同的晶圆厂有很大的不同,加之和晶圆接触的晶圆接触器接触面积被要求尽量小以避免缺陷和曝光问题。晶圆的厚度不同,相关技术中,用于传送晶圆的传送机械手中,一种规格的传送机械手适应一种规格的晶圆,目前没有一种传送机械手可以传送不同规格的晶圆,使得晶圆的传送成本较高,设备投入大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种传送机械手,利用库仑力对晶圆进行吸附,可实现多种规格的晶圆的传送,可降低生产成本。
根据本发明第一方面实施例的传送机械手,包括:
基体,包括用于支撑晶圆的支撑部;
电源;
静电发生装置,包括正电荷端头和电子端头,所述正电荷端头和所述电子端头均设于所述支撑部,所述电源用于向所述正电荷端头和所述电子端头供电,以使所述正电荷端头产生正电荷,所述电子端头产生电子。
根据本发明的一个实施例,所述支撑部设有晶圆接触器,所述晶圆接触器凸出于所述支撑部的表面,所述晶圆接触器的底部设有压力传感器。
根据本发明的一个实施例,还包括中央处理器,所述电源和所述压力传感器均连接于所述中央处理器,所述中央处理器内存储有所述静电发生装置的输入电压与所述压力传感器的输出电压之间的关系模型。
根据本发明的一个实施例,所述晶圆接触器在所述支撑部上均匀分布多个,每个所述晶圆接触器的底部均设有所述压力传感器。
根据本发明的一个实施例,所述压力传感器为压电陶瓷传感器。
根据本发明的一个实施例,所述晶圆接触器与所述正电荷端头交替设置,和/或,所述晶圆接触器与所述电子端头交替设置。
根据本发明的一个实施例,所述基体构造出走线槽,连接所述电源与所述正电荷端头的第一导线以及连接所述电源与所述电子端头的第二导线均设于所述走线槽内。
根据本发明的一个实施例,当所述支撑部设有晶圆接触器,所述晶圆接触器的底部设有压力传感器,所述压力传感器设于所述走线槽内。
根据本发明的一个实施例,所述基体上连接有接线分配器,所述接线分配器设于所述走线槽靠近所述电源的一端。
根据本发明的一个实施例,所述走线槽为所述基体内的中空腔室。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:
本发明实施例的传送机械手,包括基体、电源和静电发生装置,静电发生装置包括与电源连接的正电荷端头和电子端头,正电荷端头与电子端头均可与晶圆之间产生库仑力,实现对晶圆的吸附固定,可适用于多种规格的晶圆的传送,可降低生产成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的传送机械手的正视结构示意图;
图2是本发明实施例提供的传送机械手的侧视结构示意图;
图3是本发明实施例提供的传送机械手的控制逻辑示意图;
图4是本发明实施例提供的传送机械手的静电发生装置的输入电压和压力传感器的输出电压的关系模型的示意图;
图5是本发明实施例提供的传送机械手的压力传感器的输出电压与晶圆接触器表面的静摩擦力的关系图;
图6是本发明实施例提供的传送机械手的换向部件的第一种实施方式的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的传送机械手的换向部件的第二种实施方式的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的传送机械手的正电荷端头与电子端头的分布方式的结构示意图。
附图标记:
1:基体;11:支撑部;12:连接部;13:走线槽;
2:静电发生装置;21:正电荷端头;22:电子端头;
3:晶圆接触器;4:压力传感器;
5:第一导线;51:第一电阻;52:第二电阻;53:第一电容;
6:第二导线;61:第三电阻;62:第四电阻;63:第二电容;
7:接线分配器;
8:电源;81:第一直流电源发生器;82:第二直流电源发生器;
91:换向开关;92:第一开关;93:第二开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本发明的一个实施例,结合图1至图8所示,提供一种传送机械手,包括:基体1、电源和静电发生装置2。基体1包括用于支撑晶圆的支撑部11;静电发生装置2包括正电荷端头21和电子端头22,正电荷端头21和电子端头22均设于支撑部11,电源用于向正电荷端头21和电子端头22供电,以使正电荷端头21产生正电荷,电子端头22产生电子。
晶圆可通过支撑部11进行固定支撑并与支撑部11同步移动,则实现晶圆的传送。其中,晶圆与支撑部11通过静电发生装置2提供固定作用力,静电发生装置2通电后,正电荷端头21产生正电荷,正电荷端头21吸引晶圆中的电子,电子端头22产生电子,电子端头22吸引晶圆中的正电荷,实现晶圆与传送机械手的静电吸附固定。
本实施例是利用双电性的静电发生装置2产生库伦力来吸附晶圆,使晶圆与支撑部11之间产生正压力,保证晶圆转送过程中的静摩擦力。本实施例的传送机械手,适用于不同工艺下生产的不同厚度的晶圆,能保证晶圆与支撑部11之间的静摩擦力,实现晶圆的无滑动传输,可以做到各种晶圆的全适应传送,解决了相关技术中晶圆传送成本高的问题,有助于节约社会资源,经济价值大。
在一个实施例中,支撑部11设有晶圆接触器3,晶圆接触器3凸出于支撑部11的表面,晶圆接触器3的表面用于与晶圆接触,减小晶圆与基体1的接触面积,晶圆与晶圆接触器3的表面的静摩擦力用于阻止晶圆相对于基体1移动,保证晶圆的传送稳定性。
在一个实施例中,晶圆接触器3的底部设有压力传感器4,压力传感器4用于测量晶圆作用于晶圆接触器3上的压力,通过压力与晶圆接触器3表面的摩擦系数可以计算得出晶圆与晶圆接触器3表面的静摩擦力,参考图5所示。其中,晶圆作用于晶圆接触器3的压力为晶圆的重力与静电发生装置2对晶圆的吸引力之和。晶圆的重力不变,依据设定的静摩擦力不同,用户可根据压力传感器4测得的压力大小,调节静电发生装置2对晶圆的吸引力大小,也就是调节到静电发生装置2的电压。
在一个实施例中,传送机械手还包括中央处理器,电源和压力传感器4均连接于中央处理器,中央处理器内存储有静电发生装置2的输入电压与压力传感器4的输出电压之间的关系模型。当传送机械手用于传送晶圆时,晶圆作用于晶圆接触器3的压力可以被晶圆接触器3底部的压力传感器4转化为电信号,中央处理器接收到电信号,电信号对应到中央处理器中关系模型的压力传感器4的输出电压,以得出和调节静电发生装置2的输入电压,进而保证传送机械手稳定传送晶圆。
其中,关系模型是依据晶圆的规格,在实验室预先测得的静电发生装置2的输入电压与压力传感器4的输出电压之间的曲线关系。参考图4所示,图4示意了一种晶圆的静电发生装置2的输入电压与压力传感器4的输出电压之间的关系模型。中央处理器中可以存储多种规格的晶圆的关系模型,可根据需要调取待传送的晶圆对应的关系模型。
进一步的,经过实验室预先测得的关系模型,中央处理器还可以根据实时数据对关系模型进行修正,以使调节更加精确。
参考图3所示,中央处理器向静电发生装置控制器输送静电发生装置所需的输入电压,静电发生装置控制器调控静电发生装置的输出电压,此时压力传感器测得晶圆对晶圆接触器的压力并反馈到中央处理器,此为电压信号之间的逻辑传送关系。
在一个实施例中,晶圆接触器3在支撑部11上均匀分布多个,每个晶圆接触器的底部均设有压力传感器4,多个晶圆接触器3为晶圆提供多个支撑点,使晶圆的支撑更加稳定。同时,多个压力传感器4可测得多组数据,可根据每个位置的压力调节此位置的正电荷端头21或电子端头22的输入电压;还可根据多组数据的平均值得出静电发生装置2的输入电压的平均值,对多组正电荷端头21与多组电子端头22的输入电压进行同步调节;当然,正电荷端头21的输入电压与电子端头22的输入电压的调节方式不限于上述,还可以采用其他方式调节。
在一个实施例中,压力传感器4为压电陶瓷传感器。压电陶瓷传感器的灵敏度高、可靠性高、稳定性高、耐高温和低温并且耐湿性好。
当然,压力传感器4不限于采用压电陶瓷传感器,其他受压变形并将压力转化为电信号的传感器均可。
在一个实施例中,正电荷端头21在基体1上分布多个,电子端头22也在基体1上分布多个,使得晶圆可以在多个位置受力,保证晶圆与晶圆接触器3之间的静摩擦力。
参考图1所示,正电荷端头21在基体1上设置两个,电子端头22也设置两个,正电荷端头21与电子端头22对称设置。
在一个实施例中,晶圆接触器3与正电荷端头21交替设置,正电荷端头21提供吸附晶圆的作用力,晶圆接触器3给晶圆提供支撑力,吸附力与支撑力交替分布,有助于晶圆均匀受力。
同理,晶圆接触器3与电子端头22交替设置,也有助于晶圆均匀受力。
结合图1所示,晶圆接触器3与正电荷端头21交替设置,且晶圆接触器3与电子端头22交替设置,晶圆受力更加均匀。
在一个实施例中,正电荷端头与电子端头交替设置,按照顺时针或逆时针方向依次设置正电荷端头、电子端头、正电荷端头、电子端头……依次类推,有利于电场均匀分布。
在一个实施例中,参考图8所示,支撑部11上设置有预设路径,正电荷端头21与电子端头22在同一预设路径上交替设置。在同一预设路径上,正电荷端头21与电子端头22交替设置,使得电场均匀分布,有助于晶圆均匀受力,保证晶圆稳定传送,还有助于减小对晶圆的损伤。正电荷端头21与电子端头22交替设置,可以理解为按照顺时针或逆时针方向依次设置正电荷端头21、电子端头22、正电荷端头21、电子端头22……依次类推。
当预设路径设置一条,则保证此预设路径上晶圆均匀受力;当正电荷端头和电子端头均在支撑部的周向均布设置多个,正电荷端头与电子端头在同一圆周上交替设置。当预设路径设置多条,则保证每条预设路径上的电场均匀分布。
参考图8所示,支撑部11上设置多条预设路径,在相邻预设路径上,正电荷端头21与电子端头22一一对应。当预设路径设置两条,两条预设路径上相邻的两个端头分别为正电荷端头21与电子端头22;当预设路径设置三条及以上,任意两条预设路径上相邻的两个端头分别为正电荷端头21与电子端头22,保证全部的正电荷端头21与电子端头22均交替设置,使得整个支撑部11上电场均匀分布。
参考图1所示,支撑部为圆环形,在圆环形的一侧沿顺时针方向设置电子端头和正电荷端头,使两侧的电场均匀分布。在一个实施例中,基体1构造出走线槽13,连接电源与正电荷端头21的第一导线5以及连接电源与电子端头22的第二导线6均设于走线槽13内。走线槽13的设置,方便限定走线路径,装配更加简便,并且导线设置在走线槽13内,可使走线更加整齐。
在一个实施例中,参考图2所示,走线槽13为基体1内的中空腔室,走线槽13的上下表面均封闭,走线槽13的端部开口以使导线可引入走线槽13内。走线槽13的上下表面封闭为正电荷端头21与电子端头22提供相对封闭的环境,以减小外界环境对正电荷端头21和电子端头22的影响,提升库仑力的稳定性。
其中,基体1可以包括上壳体和下壳体两部分,上壳体与下壳体之间限制出走线槽13,方便走线槽13加工,也方便导线安装。
需要说明的是,走线槽13不限定为中空腔室的结构,还可以为从基体1表面向下凹陷的凹槽。
在一个实施例中,当支撑部11设有晶圆接触器3,晶圆接触器3的底部设有压力传感器4,压力传感器4设于走线槽13内。压力传感器4也设于相对封闭的环境中,保证压力传感器4的测量准确性,减小环境对测量结果的影响。
在一个实施例中,基体1上连接有接线分配器7,接线分配器7设于走线槽13靠近电源的一端。接线分配器7用于连接导线,压力传感器4通过接线分配器7与电源连接,正电荷端头21与电子端头的导线均通过接线分配器7与电源连接,可通过一个电源同时为压力传感器4和静电发生装置2供电,简化结构。
其中,基体一侧的接线分配器,可以同时连接到电源的正极端和负极端,以使支撑部的一侧可以同时设置正电荷端头和电子端头,有助于电场均匀分布。
在一个实施例中,基体1的材料为绝缘材料,绝缘材料可以为陶瓷、塑料、橡胶等。基体1还包括连接部12,连接部12用于与电机、气缸等驱动部件连接。支撑部11为中空的圆环状结构,通过圆环形的支撑部11支撑晶圆,晶圆受力均匀,并且还可以通过中空的部位对晶圆进行其他操作。连接部位于支撑部的一侧,连接部与支撑部可以一体成型或拼接安装,可根据需要选择。
参考图1至图7所示,电源8与静电发生装置2之间设置换向部件,换向部件处于第一状态,正电荷端头21连接电源8的正极端,电子端头22连接电源8的负极端;换向部件处于第二状态,正电荷端头21连接电源8的负极端,电子端头22连接电源8的正极端。
当晶圆输送到目标位置时,电源8停止向静电发生装置2供电,正电荷端头21与电子端头22还会有一些电荷残留,此时,通过换向部件将电源8的正极端连接电子端头22且电源8的负极端连接正电荷端头21,以使电源8向电子端头22供给正电荷且向正电荷端供给电子,以消除正电荷端头21和电子端头22残留的正电荷与电子,使得正电荷端头21与晶圆、电子端头22与晶圆之间的作用力为零,进而晶圆可以顺利从基体1上移走,解决晶圆因残余库仑力可能产生的带片和破片问题。
晶圆移动到目标位置后,还可以通过换向部件,切换电源8向正电荷端头21和电子端头22供给的电荷,消除正电荷端头21与电子端头22残留的库仑力。本实施例的传送机械手,适用于不同工艺下生产的不同厚度的晶圆,能保证晶圆与支撑部11之间的静摩擦力,实现晶圆的无滑动传输,可以做到各种晶圆的全适应传送,解决了相关技术中晶圆传送成本高的问题,还解决了晶圆传送过程中的带片和破片的问题,有助于节约社会资源,经济价值大。
换向部件的两种实施方式:
在一个实施例中,参考图6所示,电源8设置为一组,电源8的正极端连接第一导线5,电源8的负极端连接第二导线6;换向部件为换向开关91,换向开关91的两端分别第一导线5与第二导线6,换向开关91关闭,正电荷端头21连接正极端,电子端头22连接负极端;换向开关91打开,正电荷端头21连接负极端,电子端头22连接正极端。通过调节电源8向静电发生装置2的通电方向,消除晶圆与静电发生装置2之间的残留库仑力,避免传送机械手损伤晶圆,提升晶圆传送的安全性。
其中,电源8提供直流电,电源8可以为直流电源发生器。第一导线5包括第一段和第二段,第二导线6包括第三段和第四段,换向开关91的一端连接于第一段与第二段对接的位置,换向开关91的另一端连接于第三段和第四段对接的位置。当换向开关91关闭,第一段与第二段连通,第三段与第四段连通,正极端与正电荷端头21连通,负极端与电子端头22连通;当换向开关91打开,第一段与第四段连通,第三段与第二段连通,正极端与电子端头22连通,负极端与正电荷端头21连通,以通过反向通电的方式消除残留库仑力,使得晶圆可脱离基体1,并且对晶圆无损伤。
在一个实施例中,第一导线5上连接有第一调节电阻,第二导线6上连接有第二调节电阻。第一调节电阻用于调节正电荷端头21的电压,第二调节电阻用于调节电子端头22的电压,使得静电发生装置2可根据晶圆规格不同提供不同大小的吸附作用力。第一调节电阻和第二调节电阻的阻值大小均可调节。
第一调节电阻包括第一电阻51和第二电阻52,第一电阻51连接于第一段,第二电阻52连接于第二段,可独立调节各部分电压。第二调节电阻包括第三电阻61和第四电阻62,第三电阻61连接于第三段,第四电阻62连接于第四段,也可独立调节各部分电压。
进一步的,第一导线5上连接有第一电容53,第二导线6上连接有第二电容63,使得电压更稳定。
在一个实施例中,参考图7所示,与图6所示实施例的区别在于,电源8包括并联设置的第一直流电源发生器81和第二直流电源发生器82且第一直流电源发生器81的正极端与第二直流电源发生器82的正极端反向设置,同时,第一直流电源发生器81的负极端与第二直流电源发生器82的负极端也反向设置。换向部件包括第一开关92和第二开关93,第一开关92连接于第一直流电源发生器81所在支路,第二开关93连接于第二直流电源发生器82所在支路,第一开关92打开且第二开关93关闭,正电荷端头21连接第一直流电源发生器81的正极端,电子端头22连接第一直流电源发生器81的负极端;第一开关92关闭且第二开关93打开,正电荷端头21连接第二直流电源发生器82的负极端,电子端头22连接第二直流电源发生器82的正极端。本实施例设置两组反向设置的电源8,通过转换第一直流电源发生器81与第二直流电源发生器82的通断来转换向静电发生装置2的供电方向,以消除残留库仑力,使得晶圆可脱离基体1,并且对晶圆无损伤。
本实施例中,电源8与静电发生装置2之间的导线上也连接有电阻和电容,以保证电路结构的稳定性。
在一个实施例中,传送机械手包括电源、基体1、静电发生装置2、晶圆接触器3和压电陶瓷传感器,晶圆落到支撑部11的晶圆接触器3上,静电发生装置2的正电荷端头21与电子端头22在静电发生装置控制器的作用下加载电压,产生库仑力,从而产生晶圆接触器3和晶圆之间的静摩擦力。同时在库仑力的作用下,压电陶瓷传感器可以感知实际产生的库仑力大小并反馈会中央处理器,中央处理器根据储存的关系模型,调解静电发生装置2的输入电压,保证晶圆始终在基体1的支撑部11上,传送机械手携带晶圆到系统指定位置。到达指定位置后,中央处理器控制静电发生装置控制器的输出电压为零,库仑力消失,晶圆可以放置到指定位置。压电陶瓷传感器的应用,实现了实时的静摩擦力测量和反馈。储存在中央处理器中的静电发生装置2的输入电压和压电陶瓷传感器的输出电压之间的关系模型,可以涵盖多种的工况条件,可以全适应集成电路制造中的各种晶圆形式。基体1的材料为陶瓷类。静电发生装置2的输入电压为零时,压电陶瓷传感器还可检测去载后静电的残留。
本发明的第二方面的实施例提供一种用于传送机械手的晶圆吸附力调节系统,包括:N个压力传感器4、N个晶圆接触器3、中央处理器、静电发生装置控制器和静电发生装置2,N为不小于3的正整数;静电发生装置2与静电发生装置控制器的电压输出端连接,用于产生静电荷以与晶圆产生感应电荷;N个压力传感器4分别与N个晶圆接触器3连接,用于当确定晶圆放置到晶圆接触器3上后,获取晶圆的压力值;中央处理器与N个压力传感器4的输出端连接,用于根据压力值与预设的关系模型确定对应的当前目标电压值,并利用当前目标电压值驱动静电发生装置控制器输出当前实际电压值以使静电发生装置2产生对应的静电荷;其中,预设的关系模型设有压力值与目标电压值的对应关系。
具体地,在晶圆接触器3的底部设置一一对应地N个压力传感器4,也就是第1压力传感器、第2压力传感器……第N压力传感器,从而当晶圆接触器3上放置了晶圆时,晶圆能够对压力传感器4产生压力,压力传感器4获取到晶圆造成的压力值。
进一步地,如图4、图5所示,可以知道,不同类型的晶圆需要不同大小的静摩擦力,而静摩擦力与压力传感器4的输出电压存在对应关系,压力传感器4的输出电压又与静电发生装置2的输入电压存在对应关系,从而可以找到静摩擦力与静电发生装置2的输入电压之间的对应关系,静电发生装置2的输入电压也就是静电发生装置2要产生的目标电压值。从而可以对不同类型的晶圆输入不同的目标电压值,从而产生对应的静摩擦力。
具体地,可以将述预设的关系模型设置为预设静电控制电压表的形式,从而当压力传感器4传输电压信号,也就是说压力值的信号后,可以根据压力值在预设静电控制电压表中查找对应的目标电压值;预设静电控制电压表设有压力值范围与对应的目标电压值。
当然,也可以使用函数的方式进行压力值和目标电压值的关系表达,从而得到更加精准的目标电压值,也就是说,预设的关系模型为压力值与目标电压值的函数关系式。在得到压力值后,使用该函数关系式计算得到目标电压值。
值得说明的是,本实施例的方法适用于上述实施例中的传送机械手,静电发生装置2的正电荷端头21和电子端头22均设于传送机械手;电源8用于向正电荷端头21和电子端头22供电。
在上述任一实施例的基础上本发明实施例中还设置有与中央处理器连接的报警模块;中央处理器还用于将获取当前目标电压值与当前实际电压值,判断当前目标电压值与当前实际电压值的差值是否超过预设阈值;若超过当前阈值则触发报警模块。
进一步地,中央处理器还用于将获取当前目标电压值与当前实际电压值,判断当前目标电压值与当前实际电压值的差值是否超过预设阈值;若没有超过预设阈值,则利用当前目标电压值与当前实际电压值对预设的关系模型进行修正,得到修正电压模型。
具体在进行预设的关系模型的修正时,中央处理器具体用于,若当前目标电压值小于当前实际电压值,则将预设的关系模型中的目标电压值调小;若当前目标电压值大于当前实际电压值,则将预设的关系模型中的目标电压值调大。
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了知晓晶圆放置的位置是否存在偏差,中央处理器还用于当N个压力传感器4对应的N个压力值中的任一个与其他的压力值的偏差超过阈值时发出晶圆放置错误告警。也就是说,如果晶圆放置的位置正确,那么N个压力传感器4的压力值应该是相同的,然而如果其中一个发生异常,则说明该发生异常的压力传感器4的承受了过大或过小的压力,晶圆放置的位置不对。
下面对本发明实施例提供的用于传送机械手的晶圆吸附力调节方法进行描述,下文描述的用于传送机械手的晶圆吸附力调节方法与上文描述的用于传送机械手的晶圆吸附力调节系统可相互对应参照。
本发明实施例提供的一种用于传送机械手的晶圆吸附力调节系统及方法,通过利用不同规格的晶圆的重量不同,从而控制静电发生装置2产生的静电荷不同,以与晶圆静电感应产生吸附力,来产生不同的正压力,保证晶圆转送过程中的静摩擦力,正压力可以被晶圆接触器3底下的压力传感器4转化为电信号的压力值,从而实现产生各种不同工艺下,不同厚度晶圆的无滑动传输。
本发明实施例还提供一种用于传送机械手的晶圆吸附力调节方法,应用于如上任一种晶圆吸附力调节系统,具体地由中央处理器执行,该方法具体包括:
步骤S61:当确定晶圆放置到晶圆接触器3上后,获取晶圆的压力值;
步骤S62:根据压力值与预设的关系模型确定对应的当前目标电压值;
步骤S63:利用当前目标电压值驱动静电发生装置控制器输出当前实际电压值以使静电发生装置2产生对应的静电荷;
其中,预设的关系模型设有压力值与目标电压值的对应关系。
进一步地,具体地由中央处理器执行,该方法具体还包括:
步骤S71:获取当前目标电压值与当前实际电压值;
步骤S72:判断当前目标电压值与当前实际电压值的差值是否超过预设阈值;
步骤S73:若没有超过预设阈值,则利用当前目标电压值与当前实际电压值对预设的关系模型进行修正,得到修正电压模型。
本发明第三方面的实施例,提供一种用于传送机械手的晶圆检测系统,包括:N个压力传感器4,N个晶圆接触器3以及中央处理器,N为不小于3的正整数;N个压力传感器4分别与N个晶圆接触器3连接,用于当确定晶圆放置到晶圆接触器3上后,获取晶圆的压力值,压力值为N个压力传感器4的输出值之和;中央处理器与N个压力传感器4的输出端连接,用于根据压力值与预设压力值表判断晶圆的类型,得到判断结果;其中,预设压力值表设有压力值范围与对应的晶圆类型。
具体地,如图1所示,在每个晶圆接触器3的底部设置一一对应地压力传感器4,当晶圆接触器3上放置了晶圆时,晶圆能够对压力传感器4产生压力,压力传感器4获取到晶圆造成的压力值。压力值为N个压力传感器4的输出值之和,也就是说,每个压力传感器4测量到的压力值需要进行求和,如果晶圆的位置放置正确,处于正中央,则每个压力传感器4测量到的压力值相同,但是如果晶圆的位置不是正中央,则每个压力传感器4的压力值则有可能不相同,但是即使不相同,传感器的输出值求和也是对应于晶圆所产生的总压力值。
具体地,中央处理器在利用压力传感器4产生的压力进行判断时,可以中央处理器具体用于在预设压力值表中查找与压力值对应的压力值范围;若压力值表中存在对应的压力值范围,则确定与压力值范围对应的晶圆类型;若压力值表中不存在对应的压力值范围,则发出异常报警信号。例如,压力值为5,而预设压力值表中存在:第一压力值范围为1~2、第二压力值范围为2~3、第三压力值范围为3~4;如果只有这三个压力范围,则说明当前的晶圆是异常的晶圆,这时应当发出异常报警信号。而如果预设压力值表中存在第四压力值范围4~5,那么当前的晶圆则属于第四压力值范围,因此,可以判定当前的晶圆的类型。当然,在预设压力值表中还存在于第一压力值范围、第二压力值范围……等压力值范围对应的晶圆类型。具体地,晶圆类型可以是加工类型,也可以是来自的不同客户类型。
值得说明的是,为了确认晶圆是否放置在了传送机械手上,还可以在晶圆检测系统设置摄像装置,摄像装置用于拍摄传送机械手的实时图像;中央处理器还用于接收实时图像,并根据实时图像判断晶圆是否放置到晶圆接触器3上,当晶圆放置到晶圆接触器3上时启动压力传感器4。也就是说,采用图像识别晶圆的方式对晶圆是否就位进行判断。当然,需要在中央处理器中设置神经网络,并且对该神经网络进行标识号晶圆就位的图像样本进行训练。
本发明实施例还提供一种用于传送机械手的晶圆检测方法,应用于上述任一种实施例中的晶圆检测系统,包括:
步骤S41:当确定晶圆放置到晶圆接触器3上后,获取晶圆的压力值;
步骤S42:根据压力值与预设压力值表判断晶圆的类型,得到判断结果;其中,预设压力值表设有压力值范围与对应的晶圆类型。
进一步地,根据压力值与预设压力值表判断晶圆的类型,得到判断结果具体包括以下
步骤:
步骤S51:在预设压力值表中查找与压力值对应的压力值范围;
步骤S52:若压力值表中存在对应的压力值范围,则确定与压力值范围对应的晶圆类型;
步骤S53:若压力值表中不存在对应的压力值范围,则发出异常报警信号。
本发明实施例提供的用于传送机械手的晶圆检测系统及方法,增加了压力传感器4,能够根据压力传感器4获取到的晶圆的压力值判断该晶圆的类型以及是否发生异常,从能够有效地辨别不同地晶圆规格,并且能够发现晶圆异常情况。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种传送机械手,其特征在于,包括:
基体,包括用于支撑晶圆的支撑部;
电源;
静电发生装置,包括正电荷端头和电子端头,所述正电荷端头和所述电子端头均设于所述支撑部,所述电源用于向所述正电荷端头和所述电子端头供电,以使所述正电荷端头产生正电荷,所述电子端头产生电子。
2.根据权利要求1所述的传送机械手,其特征在于,所述支撑部设有晶圆接触器,所述晶圆接触器凸出于所述支撑部的表面,所述晶圆接触器的底部设有压力传感器。
3.根据权利要求2所述的传送机械手,其特征在于,还包括中央处理器,所述电源和所述压力传感器均连接于所述中央处理器,所述中央处理器内存储有所述静电发生装置的输入电压与所述压力传感器的输出电压之间的关系模型。
4.根据权利要求2所述的传送机械手,其特征在于,所述晶圆接触器在所述支撑部上均匀分布多个,每个所述晶圆接触器的底部均设有所述压力传感器。
5.根据权利要求2所述的传送机械手,其特征在于,所述压力传感器为压电陶瓷传感器。
6.根据权利要求2所述的传送机械手,其特征在于,所述晶圆接触器与所述正电荷端头交替设置,和/或,所述晶圆接触器与所述电子端头交替设置。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的传送机械手,其特征在于,所述基体构造出走线槽,连接所述电源与所述正电荷端头的第一导线以及连接所述电源与所述电子端头的第二导线均设于所述走线槽内。
8.根据权利要求7所述的传送机械手,其特征在于,当所述支撑部设有晶圆接触器,所述晶圆接触器的底部设有压力传感器,所述压力传感器设于所述走线槽内。
9.根据权利要求7所述的传送机械手,其特征在于,所述基体上连接有接线分配器,所述接线分配器设于所述走线槽靠近所述电源的一端。
10.根据权利要求7述的传送机械手,其特征在于,所述走线槽为所述基体内的中空腔室。
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