CN113314447A - 晶片转移装置、腔体装置、晶片处理设备 - Google Patents

晶片转移装置、腔体装置、晶片处理设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供晶片转移装置、用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置、和晶片处理设备，所述晶片转移装置包括分别可沿竖直方向升降第一载台和第二载台，以及设置于第一载台与第二载台之间的臂组件，所述臂组件包括：竖直悬置的转轴；和旋转臂，包括绕转轴的竖直轴线可旋转地安装于转轴下端处且沿正交于所述竖直轴线的纵向轴线延伸的杆状主体，旋转臂还包括形成于主体的相反端处的两个支撑部，且配置成绕竖直轴线旋转来实现借助于所述两个支撑部的支撑作用执行从第一载台和第二载台之一的顶部至第一载台和第二载台中另一个的顶部的晶片转移。

Description

晶片转移装置、腔体装置、晶片处理设备
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶片转移装置、一种用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置、和一种晶片处理设备。
背景技术
随着半导体技术的发展和工艺技术的进步，日益精细化的工艺依赖于真空无尘的加工环境；继而，在半导体加工行业中出于效率和成本的考虑，亟需提高无尘加工环境的利用率。然而，在本领域的晶片处理设备中，需要自动化地进给和输出晶片以进行连续的晶片加工和检测，然而本领域惯用的晶片传输方式是利用真空机械臂的平移传片方式，整个设备占地面积较大。并且，真空机械臂传片时间较长，且常规的传输阀、真空机械臂、真空泵的价格较高。由此，导致了较大的空间占用、较低效率和经济性。
因此亟需一种具有简单紧凑结构且适用于在有限空间中传输晶片的晶片转移装置，用于改善晶片在不同的加工环境之间转移的空间占用率、精确度、效率和便利程度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了晶片转移装置、用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置、和晶片处理设备。
为实现上述目的，所述技术方案如下：
根据本公开的一方面，提供了一种晶片转移装置，包括：分别可沿竖直方向升降的第一载台和第二载台，和设置于第一载台与第二载台之间的臂组件，所述臂组件包括：竖直悬置的转轴；和旋转臂，包括绕转轴的竖直轴线可旋转地安装于转轴下端处且沿正交于所述竖直轴线的纵向轴线延伸的杆状主体；所述旋转臂还包括形成于主体的相反端处的两个支撑部，且配置成绕竖直轴线旋转来借助于所述两个支撑部的支撑作用执行从第一载台和第二载台之一的顶部至另一个的顶部的晶片转移。
根据本公开的实施例，每个支撑部包括与所述竖直轴线垂直的至少一个板状支撑件，所述两个支撑部的相应支撑件之间的最小距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个支撑板的相应支撑件之间的最大距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离，且每个支撑件布置成在所述旋转臂绕所述竖直轴线旋转期间不与所述第一载台和所述第二载台中的每个相接触。
根据本公开的实施例，所述晶片转移装置被配置成：当所述旋转臂旋转至第一位置时，所述纵向轴线垂直于由第一载台和第二载台各自的轴线所共同限定的第一平面，第一载台与第二载台的各自顶表面齐平；当所述旋转臂旋转至从第一位置转过90度的第二位置时，所述纵向轴线与所述第一平面共面，第一载台和第二载台降低成各自顶表面低于所述两个支撑部的顶部；且当所述旋转臂旋转至从第二位置转过180度的第三位置时，所述纵向轴线垂直于由第一载台和第二载台各自的轴线所共同限定的第一平面，第一载台和第二载台升高成各自顶表面高于所述两个支撑部的顶部。
根据本公开的实施例，响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述两个支撑部被构造成在与竖直轴线垂直的支撑平面中分别向所述主体的相反侧延伸的两个弯曲的板状支撑件，每个板状支撑件具备与竖直轴线垂直的上表面；或者，响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，每个支撑部包括：形成于所述主体的相应一端处的第一支撑盘；至少一对悬臂，分别呈从所述第一支撑盘的下表面悬垂并且具备沿所述第一支撑盘的径向方向指向内的末端的L形形状；和至少一对板状支撑件，分别形成于所述至少一对悬臂的相应末端处，每个板状支撑件具备与竖直轴线垂直的上表面。
根据本公开的实施例，响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述两个板状支撑件的近端之间的距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个板状支撑件的远端之间的距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离。
根据本公开的实施例，所述两个支撑部被构造成相对于所述纵向轴线具备180度旋转角的旋转对称平面形状的两个弯曲板。
根据本公开的实施例，响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述旋转臂能够绕所述竖直轴线仅在每个支撑部突出的方向上单向地旋转。
根据本公开的实施例，响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，所述两个支撑部的相应板状支撑件的近端之间的最小距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个支撑部的相应板状支撑件的远端之间的最大距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离。
根据本公开的实施例，所述两个支撑部相对于所述竖直轴线呈轴对称。
根据本公开的实施例，所述至少一对悬臂沿相应第一支撑盘的周向以相同的角度间隔开布置。
根据本公开的实施例，每个悬臂末端处形成有沿竖直方向延伸的过渡段，且所述过渡段连接至相应板状支撑件。
根据本公开的实施例，响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，所述旋转臂能够绕所述竖直轴线双向旋转。
根据本公开的实施例，所述杆状主体在其中点处可旋转地安装于转轴下端。
根据本公开的实施例，所述晶片转移装置还包括：与所述转轴成驱动联接的第一电机，配置成驱动所述转轴旋转；和与所述第一载台和第二载台成驱动联接的至少一个第二电机，配置成驱动所述第一载台和所述第二载台执行升降运动。
另外，根据本公开的另一方面，提供了一种用于在不同压力环境之间交换第一晶片和第二晶片的腔体装置，所述腔体装置包括：第一壳体，限定内部真空腔作为第一压力环境、且限定壳体外部为第二压力环境，所述壳体还具备连通第一压力环境与第二压力环境之间的开口；和根据前述的晶片转移装置，设置在所述真空腔内部；所述晶片转移装置还包括阀板，所述阀板同轴地设置于第一载台和第二载台中与所述开口至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口。
另外，根据本公开的又一方面，提供了一种一种晶片处理设备，包括：第一壳体，限定真空腔室，所述真空腔室内安装有晶片加工装置或晶片检测装置，以及根据前述的晶片转移装置；和与所述第一壳体毗邻设置的第二壳体，限定过渡腔室；所述第一壳体上形成有连通至第二壳体的开口，且所述晶片转移装置还包括第一阀板，所述第一阀板同轴地设置于第一载台和第二载台中与所述开口至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口；所述过渡腔室在一侧处经由所述开口与所述真空腔室连通、且在另一侧处经由第二阀门与大气环境连通；以及所述电子束检测设备还包括机械臂，所述机械臂设置于所述第一壳体外部并且配置成将所述晶片在所述大气环境与所述过渡腔室之间移动。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本公开的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。附图的简要描述如下：
图1(a)和图1(b)分别示例性地图示出根据本公开实施例的晶片转移装置的结构示意图，其中图1(a)中示出所述晶片转移装置的旋转臂具备呈平面构造的两个支撑部、图1(b)中示出所述晶片转移装置的旋转臂具备呈立体构造的两个支撑部；
图2(a)示例性地示出如图1(a)中的旋转臂的俯视示意图；
图2(b)示例性地示出如图1(a)所示的所述晶片转移装置中旋转臂的支撑件与载台的底座之间的尺寸对应关系的示意图；
图3(a)示例性地示出如图1(b)中的旋转臂的俯视示意图，其中以局部放大图示出位于旋转臂一端处的一个支撑部；
图3(b)示例性地示出如图3(a)中的局部放大图所示的支撑部的侧视结构示意图；
图3(c)示例性地示出如图1(b)所示的所述晶片转移装置中旋转臂的支撑件与载台的底座之间的尺寸对应关系的示意图；
图4(a)至图4(c)示例性地示出根据本公开实施例的晶片转移装置的工作流程中的各个步骤的示意图；
图5(a)至图5(c)分别以俯视图示例性地示出如图1(a)所示的所述晶片转移装置旋转成使得旋转臂的纵向轴线分别与由晶片转移装置的第一和第二载台各自轴线共同限定的第一平面正交和共面的不同状态；
图5(d)至图5(f)分别以俯视图示例性地示出如图1(b)所示的所述晶片转移装置旋转成使得旋转臂的纵向轴线分别与由晶片转移装置的第一和第二载台各自轴线共同限定的第一平面正交和共面的不同状态；
图6(a)至图6(d)示例性地示出根据本公开实施例的用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置，分别示出其工作流程中的各个步骤的示意图；以及
图7示例性地示出根据本公开实施例的晶片处理设备。
具体实施方式
下面将对本公开的技术方案通过实施例结合附图的方式进行进一步的详细解释。在说明书中，相同或相似的附图标记和字母指示相同或相似的部件。参照附图对本公开实施例的以下说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释，不应当理解为对本公开的一种限制。
附图被用于说明本公开的内容。附图中各部件尺寸和形状不反映用于晶片转移装置、用于在不同压力环境之间交换晶片的腔体装置、和晶片处理设备的部件的真实比例。
首先阐述本公开基于的工作原理。
图1(a)和图1(b)分别示例性地图示出根据本公开实施例的晶片转移装置1的结构示意图，其中图1(a)中示出所述晶片转移装置1的旋转臂 32具备呈平面构造的两个支撑部34、图1(b)中示出所述晶片转移装置1 的旋转臂32具备呈立体构造的两个支撑部34。
由此，根据本公开实施例的总体技术构思，如图1(a)和图1(b)所示，在本公开实施例的一方面中，提出了一种用于转移晶片W1的一种晶片转移装置1，包括分别可沿竖直方向升降的第一载台10和第二载台20、以及设置于第一载台10与第二载台20之间的臂组件30。所述臂组件30包括：竖直悬置的转轴31；和旋转臂32，所述旋转臂32包括绕转轴31的竖直轴线Z可旋转地安装于转轴31下端处且沿正交于所述竖直轴线Z的纵向轴线O延伸的杆状主体33。所述旋转臂32还包括形成于主体33的相反端处的两个支撑部34，且配置成绕竖直轴线Z旋转来借助于所述两个支撑部34的支撑作用执行从第一载台10和第二载台20之一的顶部至另一个的顶部的晶片W1转移。
在本公开的实施例中，典型地，例如如图所示，所述旋转臂32的主体 33是平直杆，并且在其中点处绕所述竖直轴线Z可旋转地安装至所述转轴 31的下端。
在本公开的实施例中，例如，如图所示，所述杆状主体33在其中点处可旋转地安装于转轴31下端。
在本公开的实施例中，例如，所述晶片转移装置1还包括与所述转轴 31成驱动联接的第一电机38，配置成驱动所述转轴31旋转；和与所述第一载台10和第二载台20成驱动联接的至少一个第二电机39，配置成驱动所述第一载台10和所述第二载台20执行升降运动。
进而，在本公开的实施例中，典型地，例如如图所示，所述臂组件30 设置于所述第一载台10与第二载台20之间。
作为示例，所述第一载台10和第二载台20例如呈圆筒状或柱状布置，更优选地，例如如图所示，所述第一载台10和所述第二载台20各自包括较大直径的圆柱形或柱状底座T1和从所述圆柱形或柱状底座T1同轴地向上延伸的可伸缩杆T2，且所述壁组件的所述转轴31的竖直轴线Z布置成与所述第一载台10的轴线和所述第二载台20的轴线平行且等距地间隔开。
并且，在进一步的实施例中，作为示例，所述两个支撑部34分别位于所述主体33的相反两端处，且各自与所述主体33的中点相距相等距离。
由此，通过上述设置，所述旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z顺时针或逆时针旋转，并且便利了当所述旋转臂32旋转成使得所述主体33的纵向轴线O与所述由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面共面时，将待转移晶片W1从由第一载台10或第二载台20单独承载的状态切换为由与承载该晶片W1的载台相邻的支撑部34单独承载的状态。由此，通过以简单的构造实现了利用用于晶片W1的承载物的切换，促成了借助于旋转臂32端部处的支撑部34的支撑作用来替代本领域相关技术中的例如通过诸如吸盘的吸力或磁力的吸附作用来实现晶片W1承载物的切换，进而通过进一步旋转实现了晶片W1在不同载台之间的转移。
作为示例，为了避免彼此干扰，例如，支撑部在相应载台底座上的正投影落入载台底座的平面包络内。如此，只要旋转臂与载台充分间隔开，则便于确保晶片在由载台支撑时与旋转臂间隔开、不会与旋转臂的末端处的支撑部的路径交会，避免了未预期的碰撞。
在优选的实施例中，作为示例，每个支撑部34包括与所述竖直轴线Z 垂直的至少一个板状支撑件35，所述两个支撑部34的相应支撑件35之间的最小距离(即两个支撑部的支撑件的近端之间的距离)大于所述第一载台 10与所述第二载台20的各自顶表面边缘之间的最小距离(即两个载台的径向最内侧之间的距离)、且所述两个支撑部34的相应支撑件35之间的最大距离(即两个支撑部的的支撑件的远端之间的距离)小于所述第一载台10 与所述第二载台20的各自顶表面边缘之间的最大距离(即两个载台的径向最外侧之间的距离)。并且，每个支撑件35布置成在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间在垂直于竖直轴线Z的任何平面中与第一载台10和第二载台20中每个均间隔开。由此，确保了每个支撑件35在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间不与所述第一载台10和所述第二载台20中的每个相接触。
由此，通过如上设置，避免了每个支撑件35在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间与所述第一载台10和所述第二载台20中的每个相接触，从而每个支撑件35在旋转期间的路径不会与第一载台10和第二载台20相交，避免了臂组件30的每个支撑件35与第一和第二载台20之间彼此干扰和接触、碰撞的发生。由此，促成了所述旋转臂32的自由旋转，从而实现借助于板状支撑件35的支撑作用，将旋转臂32的支撑部34作为中介(即转移载体)来在第一载台10与第二载台20各自的顶部之间平滑地转移所述晶片 W1。
下面基于图1(a)和图1(b)所描绘的示例性晶片转移装置1的结构示意图，来概略地描绘本公开实施例的晶片转移装置1的工作原理。
在示例性的实施例中，当所述旋转臂32位于第一位置α时，即其中所述纵向轴线O正交于由第一载台10和第二载台20各自的轴线所共同限定的第一平面的位置处，第一载台10与第二载台20的各自顶表面齐平。由此，所述晶片W1仅由第一载台10和第二载台20中的一个的顶部支撑且与所述旋转臂32间隔开。
继而，在示例性的实施例中，当所述旋转臂32继续旋转至从第一位置α转过90度的第二位置β时，即其中所述纵向轴线O与所述第一平面共面的位置处，第一载台10和第二载台20降低成各自顶表面低于所述两个支撑部 34的顶部，以供将晶片W1从第一载台10和第二载台20中的上述一个载台转移至一个支撑部34。由此，所述晶片W1仅由所述两个支撑部34中定位于所述晶片W1下方的一个支撑部34的顶部支撑。
进而，在示例性的实施例中，当所述旋转臂32继续旋转至从第二位置β转过180度的第三位置γ时，即其中所述纵向轴线O再次正交于由第一载台 10和第二载台20各自的轴线所共同限定的第一平面的位置处，第一载台10 和第二载台20升高成各自顶表面高于所述两个支撑部34的顶部，以供将晶片W1从承载其的所述一个支撑部34转移至第一载台10和第二载台20中的另一个。由此，所述晶片W1被转移且仅由第一载台10和第二载台20中的另一个的顶部支撑。如此，完成了晶片W1在第一载台10与第二载台20之间的转移。
下面进一步详细描述所述臂组件30(特别是其中的旋转臂32的所述两个支撑部34)的具体构造的实施方式。
作为本公开的示例性实施例，所述臂组件30中的所述两个支撑部34可以成平面构造或立体构造。
图2(a)示例性地示出如图1(a)中的旋转臂32的俯视示意图。并且，图2(b)示例性地示出如图1(a)所示的所述晶片转移装置中旋转臂的支撑件与载台的底座之间的尺寸对应关系的示意图。
在本公开的一些示例性实施例中，如图2(a)和图2(b)所示，作为示例，在所述两个支撑部34呈平面构造的情况下，所述两个支撑部34被具体地构造成在与竖直轴线Z垂直的支撑平面中分别向所述主体33的相反侧延伸的两个弯曲的板状支撑件35，每个板状支撑件35具备与竖直轴线Z垂直的上表面。
在进一步的实施例中，例如，如图2(a)和图2(b)所示，所述两个支撑部34被构造成相对于所述纵向轴线O具备180度旋转角的旋转对称平面形状的两个弯曲板。例如，如图所示，由于这两个弯曲板各自在与竖直轴线Z垂直的所述支撑平面中分别向所述主体33的相反侧突出，由此每个弯曲板和所述主体33共同限定相应的钩状结构，即每个弯曲板与主体33之间限定了在所述支撑平面中的朝向二者之间的拐角部内凹的凹入部分。
并且，在更进一步实施例中，作为示例，所述凹入部分的形状和大小例如更具体地被确定为，当旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β以及上述第三位置γ时适于在其中接收所述第一载台10和所述第二载台20中的相应一个。
在示例性实施例中，为了确保在第二位置β和第三位置γ附近，所述凹入部件形成为具备较大空间以供以可移动的方式在其中接收所述第一载台10和所述第二载台20中的相应一个，则作为示例，所述旋转臂32还可额外地包括两个联接部，每个联接部联接于所述杆状主体33与每个弯曲板之间。
在更具体的实施例中，例如，考虑到在如上所述的旋转臂32从第一位置α转至第二位置β的过程，以及后续从第二位置β进一步转至第三位置γ的过程期间，例如在晶片W1从由第一载台10和第二载台20中的一个单独承载的状态切换为由与承载该晶片W1的载台相邻的支撑部34单独承载的状态(即从第一位置α转至第二位置β的过程)、以及在晶片W1从由与承载该晶片W1的支撑部34单独承载的状态切换到由第一载台10和第二载台20中的另一个单独承载的状态(即从第二位置β进一步转至第三位置γ的过程) 中的每次晶片W1承载状态转换时，都需要升降第一载台10和/或第二载台 20以实现晶片W1承载物的切换，因此，需要考虑在第一载台10和/或第二载台20未能及时升降情况下，旋转臂32的具体构造以避免当旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β时发生支撑部34 的路径与第一载台10和第二载台20相交和干扰以及由此发生的碰撞和冲击。
在本公开的具体实施例中，例如，每个支撑部34的形状和大小被确定为：使得当旋转臂32处于第二位置β时，呈上述弯曲板形式的每个支撑部 34在相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影与所述可伸缩杆 T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影完全不交叠，这两种正投影均落入同一圆柱形或柱状底座T1的顶部的平面包络(例如在与所述竖直轴线 Z正交的平面中)范围内。此处的“相应载台”意指该支撑部34在该载台顶部所限定的平面上的正投影至少部分地与所述载台的顶部交叠。
并且，在进一步实施例中，作为示例，如上所述的限定于每个弯曲板与主体33之间的相应凹入部分的形状和大小例如更具体地被确定为，当旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β时，则所述凹入部分在位于其下方的相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影是与所述可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影完全不交叠的。
在具体的实施例中，在所述两个支撑部34呈平面构造的情况下，例如图2(b)所示，所述两个板状支撑件35的近端之间的距离D1p大于所述第一载台10与所述第二载台20的各自底座边缘之间的最小距离Dmin、且所述两个板状支撑件35的远端之间的距离D1d小于所述第一载台10与所述第二载台20的各自底座边缘之间的最大距离Dmax。
在如上所述的所述两个支撑部34相对于主体33呈钩状的平面构造的情况下，在优选的实施例中，作为示例，所述旋转臂32能够单向旋转。更具体地，例如，所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z仅在每个支撑部34突出的方向上沿周向单向地旋转。例如，如图1(a)所示的平面构造中，每个支撑部34在逆时针方向上沿周向从所述主体33突出，由此则所述旋转臂32仅在逆时针方向上单向地旋转。如此，当旋转臂32即将进入所述第二位置β前、以及刚进入所述第二位置β时刻，即便第一载台10和第二载台20尚未充分地降低成各自顶表面低于所述两个支撑部34的顶部，由于所述凹入部分的形状和大小适于在其中接收所述第一载台10和所述第二载台20中的相应一个，则从所述旋转臂32逆时针旋转进入第二位置β的时刻开始直至在所述旋转臂32的主体33在相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影与相应载台上所安置的可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影发生交叠之前，仍然存在一定的缓冲时间，以供相应载台继续下降成其顶表面低于相应支撑部34的顶部，从而在旋转臂32刚进入第二位置β时在相应载台未能充分下降低于支撑部34顶部的情况下避免主体33即刻与载台的接触和冲击。
当然，不同于图(a)的图示，所述旋转臂32也可设置成使得每个支撑部34在顺时针方向上沿周向从所述主体33突出，由此则所述旋转臂32仅在顺时针方向上单向地旋转。由此，则从所述旋转臂32顺时针旋转进入第二位置β的时刻开始直至在所述主体33在相应载台的圆柱形或柱状底座T1 的顶部上的正投影与相应载台上所安置的可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影发生交叠之前，仍然存在一定的缓冲时间，以供相应载台下降成其顶表面低于相应支撑部34的顶部。此处的“相应”是指二者在例如载台的顶部所限定的平面中的正投影彼此至少部分交叠。具体实施方式类似于上述每个支撑部34逆时针方向突出的布置方式下的情况，在此不再赘述。
由此，通过如上设置，具体地在其中所述两个支撑部34呈相对于所述纵向轴线O具备180度旋转角的旋转对称平面形状的两个弯曲板形式的平面构造的情况下，避免了每个支撑件35在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z 旋转期间与所述第一载台10和所述第二载台20中的每个相接触，从而每个支撑件35在旋转期间的路径不会与第一载台10和第二载台20相交，避免了臂组件30的每个支撑件35与第一和第二载台20之间彼此干扰和接触、碰撞的发生。由此，促成了所述旋转臂32的自由旋转，从而实现借助于板状支撑件35的支撑作用，将旋转臂32的支撑部34作为中介(即转移载体)来在第一载台10与第二载台20各自的顶部之间平滑地转移所述晶片W1。
并且，通过上述设置，特别是所述旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z顺时针或逆时针单向旋转，具体地实现了前述的“每个支撑件35布置成在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间在垂直于竖直轴线Z的任何平面中与第一载台10和第二载台20中每个均间隔开”，便利了当所述旋转臂32旋转成使得所述主体33的纵向轴线O与所述由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面共面时，将待转移晶片W1从由第一载台10或第二载台20单独承载的状态切换为由与承载该晶片W1的载台相邻的支撑部34单独承载的状态，而延缓甚至消除由于载台升降不充分导致的旋转臂32与载台之间接触而造成的冲击。
由此，利用上述平面构造的旋转臂32，通过以简单的构造实现了利用用于晶片W1的承载物的切换，促成了借助于旋转臂32端部处的支撑部34 的支撑作用来替代本领域相关技术中的例如通过诸如吸盘的吸力或磁力的吸附作用来实现晶片W1承载物的切换，进而通过进一步旋转实现了晶片W1在不同载台之间的转移。
图3(a)示例性地示出如图1(b)中的旋转臂32的俯视示意图，其中以局部放大图示出位于旋转臂32一端处的一个支撑部34。图3(b)示例性地示出如图3(a)中的局部放大图所示的支撑部的侧视结构示意图。图3 (c)示例性地示出如图1(b)所示的所述晶片转移装置中旋转臂的支撑件与载台的底座之间的尺寸对应关系的示意图。
替代地，在本公开的一些示例性实施例中，如图3(a)至图3(c)所示，作为示例，在所述两个支撑部34呈立体构造的情况下，每个支撑部34 被具体地构造成包括：形成于所述主体33的相应一端处的第一支撑盘36；至少一对悬臂37，分别呈从所述第一支撑盘36的下表面悬垂并且具备沿所述第一支撑盘36的径向方向指向内的末端的L形形状；和至少一对板状支撑件35，分别形成于所述至少一对悬臂37的相应末端处，每个板状支撑件 35具备与竖直轴线Z垂直的上表面。
进一步地，作为示例，每个悬臂37末端处形成有沿竖直方向延伸的过渡段，且所述过渡段连接至相应板状支撑件35。换言之，每个板状支撑件 35经由其下表面处的所述过渡段而连接至相应L形悬臂37的末端。
在进一步的实施例中，例如，如图3(a)至图3(c)所示，所述两个支撑部34相对于所述竖直轴线Z呈轴对称。且更具体地，例如，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37沿相应第一支撑盘36的周向以相同的角度间隔开布置。作为示例，至少一对悬臂37包括沿相应第一支撑盘36的周向以 180度间隔开布置的一对悬臂37。替代地，作为示例，如图3(a)至图3(c)所示，至少一对悬臂37包括沿相应第一支撑盘36的周向以90度间隔开布置的四个悬臂37(换言之，以180度间隔开布置的两对悬臂37)。
当然，本公开不限于此，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37例如还包括多于两对悬臂37，其中的相邻悬臂37之间以均一的角度在相应第一支撑盘36的周向间隔开布置，在此不再赘述。
并且，在更进一步实施例中，作为示例，所述至少一对悬臂37被布置成，当旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β或第三位置γ时，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37以及其上设置的至少一对板状支撑件35与相应载台(特别是其上设置的可伸缩杆T2间隔开)；优选地，例如，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37以及其上设置的至少一对板状支撑件35设置成与相应载台上设置的可伸缩杆T2始终间隔开布置，即所述每个支撑部34的所述至少一对悬臂37和所述至少一对板状支撑件35的运行轨迹即路径不会与相应载台及其上的可伸缩杆T2相交。
进一步地，在本公开的示例性实施例中，例如图3(a)和3(b)所示，在旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β或第三位置γ时，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37以及其上设置的至少一对板状支撑件35设置成围绕所述相应载台上设置的可伸缩杆T2并且与所述可伸缩杆T2间隔开。
通过如上设置，由于每个支撑部34中的所述至少一对板状支撑件35分别设置于从位于所述主体33的相应一端处的第一支撑盘36下表面悬垂的至少一对L形悬臂37的末端处的，因此每个支撑部34的板状支撑件35并非直接地与所述主体33共面联接，而是实质上悬垂于主体33的末端下方。如此，在旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间，无论第一载台10和第二载台 20的升降状态如何，主体33的旋转路径并不会扫略经过第一载台10和第二载台20。换言之，主体33始终不会干扰和触及第一载台10和第二载台20；并且，由于在旋转臂32的转动期间，每个支撑部34也与第一载台10和第二载台20间隔开设置，因此，不同于如上所述的所述两个支撑部34相对于主体33呈钩状的平面构造的情况，不需要如上述平面构造中若第一载台10和 /或第二载台20没有充分升降情况下所需的缓冲时间。
在本公开的具体实施例中，在所述两个支撑部34呈图示的立体构造的情况下，作为示例，所述旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z沿周向双向旋转。
由此，每个支撑件35和主体33在所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z旋转期间始终不会与所述第一载台10和所述第二载台20中的每个相接触，即每个支撑件35和所述主体33各自在旋转期间的路径不会与第一载台10和第二载台20相交，避免了臂组件30中旋转臂32的每个支撑件35和杆状主体33 分别与第一和第二载台20之间彼此干扰和接触、碰撞的发生。由此，促成了所述旋转臂32的自由旋转，从而实现借助于板状支撑件35的支撑作用，将旋转臂32的支撑部34作为中介(即转移载体)来在第一载台10与第二载台20各自的顶部之间平滑地转移所述晶片W1。
图4(a)至图4(c)示例性地示出根据本公开实施例的晶片转移装置 1的工作流程中的各个步骤的示意图。
下面详细论述根据本公开实施例的所述晶片转移装置1的转移晶片 W1的过程。
根据本公开实施例，如图4(a)所示，所述晶片转移装置1呈初始状态，其中所述旋转臂32位于前述第一位置α，即旋转臂32的纵向轴线O正交于由第一载台10和第二载台20各自的轴线所共同限定的第一平面的位置处，第一载台10与第二载台20的各自顶表面齐平，从而由于所述第一载台 10和所述第二载台20中的一个载台所承载的晶片W1与所述旋转臂32特别是其相应支撑部34的所述至少一个板状支撑件35均保持一定的安全距离 (例如，所述安全距离大于预定的距离阈值)。例如，如图所示，所述晶片W1由所述第一载台10和所述第二载台20中的左侧载台承载，而所述第一载台10和所述第二载台20中的右侧载台的顶部处为晶片W1待转移至的目标位置，例如将要对所述晶片W1进行加工和/或检测的工位。并且此后，前述的第一电机38驱动所述转轴31绕竖直轴线Z旋转，继而所述转轴31带动所述旋转臂32随之转动，例如向图4(b)的状态过渡。
根据本公开实施例，如图4(b)所示，所述旋转臂32已从所述第一位置α转过90度达到第二位置β，即旋转臂32的纵向轴线O与所述第一平面共面的位置处。此时，所述旋转臂32特别是其两端处的两个支撑部34之一(图示为当前旋转成与承载有晶片W1的左侧载台至少部分地叠置的支撑部 34)达到待转移晶片W1的下侧，此时，待转移晶片W1仍仅由图示的左侧载台承载，位于与左侧载台至少部分地叠置的支撑部34上方且与该支撑部 34间隔开。随后，第一载台10和第二载台20降低(未示出)，具体地例如由与各自成驱动联接的第二电机39带动下移，特别是例如带动各自的可伸缩杆T2下移或回缩一定距离，从而使得第一载台10和第二载台20各自顶表面低于所述两个支撑部34的顶部。由此，所述待转移晶片W1从承载其的载台(即当前图示的左侧载台)脱离，并且仅由所述旋转臂32的与图示的左侧载台至少部分地叠置的相应支撑部34(图示为它的位于左侧的板状支撑件35)的上表面承载，完成晶片W1从初始地承载的载台至作为转移载体的支撑部34的转移。并且此后，前述的第一电机38驱动所述转轴31绕竖直轴线Z继续旋转，继而所述转轴31带动所述旋转臂32随之转动，例如向图4(c)的状态过渡。
根据本公开实施例，如图4(c)所示，所述旋转臂32已从所述第二位置β转过180度达到第三位置γ，即旋转臂32的纵向轴线O再次正交于所述第一平面的位置处。此时，如图所示，所述旋转臂32特别是它的承载所述晶片W1的支撑部34已旋转至与图示的右侧载台至少部分地叠置。并且，第一载台10和第二载台20升高，具体地例如由与各自成驱动联接的第二电机 39带动上移，特别是例如带动各自的可伸缩杆T2上移或伸出一定距离，从而使得第一载台10和第二载台20各自顶表面高于所述两个支撑部34的顶部。如此，所述待转移晶片W1从所述旋转臂32的与图示的右侧载台至少部分叠置且承载所述晶片W1的相应支撑部34(图示为它的位于右侧的板状支撑件35)的上表面转移至右侧载台。由此，所述待转移晶片W1从承载其的支撑部34(即当前图示的已转至右侧的支撑部34)脱离，并且仅由与该右侧支撑部34至少部分地叠置的相应载台(图示为右侧载台)的顶部承载，完成晶片W1从作为转移载体的支撑部34至作为目的地的载台的转移。
完成上述动作之后，作为示例，所述旋转臂32回到第一位置α，以准备后续继续进行上述晶片W1的转移的逆过程，或者准备执行下一晶片W1 的转移。
下面进一步分别描述了所述两个支撑部34呈平面构造的情况和所述两个支撑部34呈立体构造的情况下，所述晶片转移装置1的旋转臂32在不同位置的状态。
图5(a)至图5(c)分别以俯视图示例性地示出如图1(a)所示的所述晶片转移装置1旋转成使得旋转臂32的纵向轴线O分别与由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面正交和共面的不同状态。
在本公开的实例中，如图5(a)至图5(c)所示，示出了如前所述的具备呈平面构造的所述两个支撑部34的晶片转移装置1在不同工作状态情况下的示意性俯视图。具体地，如图5(a)所示，所述旋转臂32处于所述第一位置α；如图5(b)所示，所述旋转臂32处于所述第二位置β；如图5 (c)所示，所述旋转臂32处于所述第三位置γ。
由于如前所述，在如图5(a)至图5(c)所示的晶片转移装置1具备呈相对于主体33呈钩状的平面构造的所述两个支撑部34的情况下，所述旋转臂32绕所述竖直轴线Z仅在每个支撑部34突出的方向上沿周向单向地旋转，例如如图所示为逆时针旋转，则旋转臂32从第一位置α逆时针旋转90 度达到第二位置β，并且在第二位置β加载晶片W1之后进而旋转臂32继续从第二位置β继续逆时针旋转180度达到第三位置γ，此后，在晶片W1卸载之后，旋转臂32例如继续从第三位置γ逆时针旋转90度返回第一位置α。
并且，如图5(b)和图5(c)所示，晶片转移装置1具备呈相对于主体33呈钩状的平面构造的所述两个支撑部34，且所述两个支撑部34旋转成使得旋转臂32的纵向轴线O与由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面共面。则在如此的第二和第三位置γ，如图所示，呈前述弯曲板形式的每个支撑部34在相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影与所述可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影完全不交叠，这两种正投影均落入同一圆柱形或柱状底座T1的顶部的平面包络(例如在与所述竖直轴线Z正交的平面中)范围内。此处的“相应载台”意指该支撑部34在该载台顶部所限定的平面上的正投影至少部分地与所述载台的顶部交叠。并且，例如，如前所述的限定于每个弯曲板与主体33之间的相应凹入部分的形状和大小例如更具体地被确定为，当旋转臂 32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β时，则所述凹入部分在位于其下方的相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影是与所述可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影完全不交叠的。
在具体的实施例中，在所述两个支撑部34呈立体构造的情况下，例如图3(c)所示，所述两个支撑部34的相应板状支撑件35的近端之间的最小距离D2p大于所述第一载台10与所述第二载台20的各自底座边缘之间的最小距离Dmin、且所述两个支撑部34的相应板状支撑件35的远端之间的最大距离D2d小于所述第一载台10与所述第二载台20的各自底座边缘之间的最大距离Dmax。
在示例性实施例中，为了确保在第二位置β和第三位置γ附近，所述凹入部件形成为具备较大空间以供以可移动的方式在其中接收所述第一载台10和所述第二载台20中的相应一个，则例如如图所示，所述旋转臂32还例如包括两个联接部，每个联接部联接于所述杆状主体33与每个弯曲板之间。
图5(d)至图5(f)分别以俯视图示例性地示出如图1(b)所示的所述晶片转移装置1旋转成使得旋转臂32的纵向轴线O分别与由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面正交和共面的不同状态。考虑到俯视角度，则在旋转臂32的每个支撑部34中，位于最上方的第一支撑盘36遮挡了从其下表面悬垂的至少一对L形悬臂37。
在本公开的实例中，如图5(d)至图5(f)所示，示出了如前所述的具备呈平面构造的所述两个支撑部34的晶片转移装置1在不同工作状态情况下的示意性俯视图。具体地，如图5(d)所示，所述旋转臂32处于所述第一位置α；如图5(e)所示，所述旋转臂32处于所述第二位置β；如图5 (f)所示，所述旋转臂32处于所述第三位置γ。并且，如前所述，由于所述旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z沿周向双向旋转，则与如图5(a)至图5 (c)所示的晶片转移装置1具备呈相对于主体33呈钩状的平面构造的所述两个支撑部34的情况不同，如图5(d)至图5(f)所示的晶片转移装置1 具备呈立体构造的所述两个支撑部34的这种情况下，从第二位置β到第三位置γ可以与第一位置α至第二位置β的旋转运动同向、也可以替代地反向。
具体地，例如，旋转臂32可以首先从第一位置α逆时针旋转90度达到第二位置β，并且在第二位置β加载晶片W1之后进而进而旋转臂32继续从第二位置β继续逆时针旋转180度达到第三位置γ，此后，旋转臂32例如继续从第三位置γ逆时针旋转90度返回第一位置α。替代地，可以首先从第一位置α逆时针旋转90度达到第二位置β，并且在第二位置β加载晶片W1之后进而进而旋转臂32继续从第二位置β顺时针或逆时针旋转180度达到第三位置γ，此后，在晶片W1卸载之后，旋转臂32例如选择性地从第三位置γ顺时针或逆时针旋转90度返回第一位置α。
并且，如图5(e)和图5(f)所示，晶片转移装置1具备呈立体构造的所述两个支撑部34，且所述两个支撑部34旋转成使得旋转臂32的纵向轴线 O与由晶片转移装置1的第一和第二载台20各自轴线共同限定的第一平面共面。考虑到如前所述例如图3(a)和3(b)所示的一些示例性实施例中，在旋转臂32旋转至所述纵向轴线O与所述第一平面共面的上述第二位置β或第三位置γ时，每个支撑部34的所述至少一对悬臂37以及其上设置的至少一对板状支撑件35设置成围绕所述相应载台上设置的可伸缩杆T2/并且与所述可伸缩杆T2间隔开，则旋转臂32的每个支撑部34的所有板状支撑件 35在在位于其下方的相应载台的圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影也是与所述可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影完全不交叠的，并且例如围绕所述可伸缩杆T2在圆柱形或柱状底座T1的顶部上的正投影而均匀地间隔开布置。
可见，在图5(a)至图5(c)所示的晶片转移装置1具备呈相对于主体33呈钩状的平面构造的所述两个支撑部34的情况下，以简单的平面构造实现了晶片转移装置1，但该晶片转移装置1的旋转臂32仅能够在每个支撑部34突出的方向上沿周向单向地旋转。
对比而言，在图5(d)至图5(f)所示的晶片转移装置1具备呈立体构造的所述两个支撑部34的情况下，以立体的构造实现了晶片转移装置1，这种晶片转移装置1虽然比图5(a)至图5(c)所示的晶片转移装置1在结构上更复杂，但旋转臂32能够绕所述竖直轴线Z沿周向双向旋转，从而获得了比前者更自由的旋转运动方案，无需考虑第一载台10和第二载台20是否升降充分以避免与旋转臂32的路径发生干扰和由此导致的接触乃至碰撞、也相应地无需考虑缓冲时间和相应的用于确保缓冲时间的诸如凹入结构之类额外结构的设置。
通过上述的晶片转移装置1，实现了以简单紧凑的构造和仅三个步骤之间的循环，以旋转传片方式代替本领域惯用的平移传片方式，从而在有限空间中实现了晶片W1的自动转移功能，并且改善了效率。
在本公开实施例的另一方面中，上述晶片转移装置1可充当用于交换至少两个晶片(例如前述晶片W1作为第一晶片，以及额外的第二晶片W2) 的晶片交换装置，其中，第一晶片W1和第二晶片W2同时地分别由所述第一载台10和所述第二载台20支撑，或同时地分别由所述两个支撑部34支撑。
在具体的实施例中，例如，在所述旋转臂32位于上述第一位置α时，即其中所述纵向轴线O与所述第一平面正交的位置处，第一晶片W1和第二晶片W2分别位于彼此齐平的第一载台10和第二载台20各自顶部上；在所述旋转臂32旋转至上述第二位置β时，即其中所述纵向轴线O与所述第一平面共面的位置处，第一晶片W1和第二晶片W2随着第一载台10和第二载台 20的下降而脱离并且分别被加载至所述旋转臂32的相对两端处的与第一载台10和第二载台20至少部分地叠置的两个支撑部34的上表面；在所述旋转臂32旋转至上述第三位置γ时，即其中所述纵向轴线O再次正交于所述第一平面的位置处，第一晶片W1和第二晶片W2随着第一载台10和第二载台 20的上升而逐渐脱离相应的两个支撑部34的上表面并且被分别卸载至与初始时在第一位置α处的情况不同的载台上，即分别卸载至第二载台20和第一载台10，由此，实现了第一晶片W1和第二晶片W2经由作为转移载体的旋转臂32的支撑部34来互换位置。
所述晶片交换装置实质上即前述晶片转移装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
图6(a)至图6(d)示例性地示出根据本公开实施例的用于在不同压力环境之间交换两个晶片(例如第一晶片W1和第二晶片W2)的腔体装置 2，分别示出其工作流程中的各个步骤的示意图。
在本公开实施例的另一方面中，如图6(a)至图6(d)所示，提出了一种用于在不同压力环境之间交换第一晶片W1和第二晶片W2的腔体装置2，所述腔体装置2包括：第一壳体40，限定内部真空腔作为第一压力环境A、且限定壳体外部为第二压力环境B，所述壳体还具备连通第一压力环境A与第二压力环境B之间的开口50；和根据前述的晶片转移装置1，设置在所述真空腔内部。所述晶片转移装置1还包括阀板60，所述阀板60同轴地设置于第一载台10和第二载台20中与所述开口50至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口50。
在本公开的实施例中，例如，在所述腔体装置2中，第一晶片W1和第二晶片W2同时地分别由所述第一载台10和所述第二载台20支撑，或同时地分别由所述两个支撑部34支撑。
在本公开的实施例中，作为示例，所述第一载台10和所述第二载台20 中与所述开口50至少部分叠置的一个载台(即较邻近于所述开口50的一个载台)配置成能够上升使得其顶部进入所述第二压力环境B。
如图6(a)至图6(d)所示，该腔体装置2的具体工作流程简略地如下论述。
如图6(a)所示，首先，将壳体外部的第二压力环境B例如通过真空泵和/或充气阀调节为与壳体内部的第一压力环境A(例如真空)成压力均衡。当达到压力要求后，所述阀板60随其安装或固定于的第一载台10和第二载台20中与所述开口50至少部分叠置的一个载台的下降而降低，从而敞开由其初始闭合的所述开口50，从而实现了将连通壳体内部与外部的开口 50打开。由此，该阀板60和该开口50协同工作以充当壳体内部与外部之间的阀。在此情况下，也由于与所述开口50至少部分叠置的一个载台的下降，例如下降至与另一载台成彼此顶部齐平，从而用于加载由所述晶片转移装置1从另一载台顶部的晶片转移来的晶片以供向壳体外部转运。图6(b) 至图6(d)则示出了壳体内部与外部连通的状态。其分布对应于如前面在图4(a)至图4(c)中所示的晶片转移装置1的工作流程中的各个步骤的状态，在此不再赘述。由此，实现了该腔体装置2利用晶片转移装置1在不同压力环境之间循环地交换晶片。
通过这种布置，所述腔体装置2借助于设置在所述真空腔内部的前述晶片转移装置1，实现了与前述的晶片交换装置相似的功能，将从真空腔较内部处的载台所承载的晶片交换至与所述开口50至少部分叠置的一个载台；并且进而借助于与所述开口50至少部分叠置的该载台的顶升作用，将其承载的该晶片进一步移入壳体外部的第二压力环境B，由此以简单结构实现了在不同压力环境之间交换两个不同晶片的功能。
所述腔体装置2包括前述晶片转移装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
图7示例性地示出根据本公开实施例的晶片处理设备3。
在本公开实施例的又一方面中，如图6(a)至图6(d)所示，提出了一种晶片处理设备3，包括：第一壳体40，限定真空腔室41，所述真空腔室41内安装有晶片加工装置或晶片检测装置70(其中所述晶片加工装置例如包括但不限于曝光装置、显影装置、图案化装置等；所述晶片检测装置例如包括但不限于扫描电镜等，晶片加工装置或晶片检测装置70经由第一壳体40上的例如顶盖来对载台之一例如第二载台20上的待处理晶片进行加工或检测)，以及根据权利要求1至14中任一项所述的晶片转移装置1；和与所述第一壳体40毗邻设置的第二壳体80，限定过渡腔室42。并且，所述第一壳体40上形成有连通至第二壳体80的开口50，且所述晶片转移装置 1还包括第一阀板60，所述第一阀板60同轴地设置于第一载台10和第二载台20中与所述开口50至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口50；所述过渡腔室42在一侧处经由所述开口50与所述真空腔室41连通、且在另一侧处经由第二阀门90与大气环境43连通；以及所述电子束检测设备还包括机械臂ARM，所述机械臂ARM设置于所述第一壳体40外部并且配置成将所述晶片在所述大气环境43与所述过渡腔室 42之间移动。为简洁起见，未示出晶片转移装置1的完整结构，仅示出晶片转移装置1中的设置有阀板60的左侧载台。
作为示例，利用连通至真空腔室41的真空泵来调节真空腔室41的真空度，利用连通至过渡腔室42的充气阀和真空泵来调节过渡腔室42内的压力环境，从而当过渡腔室42需连通至大气环境42时使得第二壳体80内的压力与大气环境均衡，以及当过渡腔室42需连通至真空腔室42时使得第一壳体 40内的真空环境与第二壳体80内的氛围是压力均衡的。
通过这种设置，所述晶片处理设备3借助于设置在所述真空腔室41内部的前述晶片转移装置1，实现了与前述的晶片交换装置相似的功能，将从真空腔室41较内部处的载台所承载的晶片交换至与所述开口50至少部分叠置的一个载台；并且进而借助于与所述开口50至少部分叠置的该载台的顶升作用，将其承载的该晶片进一步移入壳体外部的第二压力环境B，由此以简单结构实现了以旋转传片方式代替本领域惯用的平移传片方式，从而在有限空间中实现了晶片在真空腔室41与过渡腔室42之间的自动交换和转移晶片的功能。并且借助于机械手的移动，能够进而在过渡腔室42 与大气环境43之间交换和转移晶片的功能。从而便利了自动化的连续晶片加工和检测。
所述晶片处理设备3包括前述晶片转移装置1，且相应地具体构造和相应的技术效果类似，在此不再赘述。
由此，本公开实施例具备如下优越的技术效果：
本公开实施例提出了一种晶片转移装置1，以旋转传片方式代替本领域惯用的平移传片方式，并且利用两个可升降之一上所安置的阀板60来闭合或敞开介于不同压力环境之间的开口50，从而实现了简单紧凑的真空腔室41的一体化设计，不仅加强了真空腔体的强度而且使零配件布局更加紧凑，使占地面积更小，即提高了设备的经济性。并且，有效缩短了抽真空、充气、传片时间，即提高了设备效率(例如，本公开中利用该晶片转移装置1的晶片处理设备3的占地面积缩小了30％，抽真空、充气、传片时间减少了50％)；同时，本公开的简单紧凑结构布局和和自动化连续的较少步骤的传片流程，使零配件达到自我设计、生产、加工的条件来降低生产成本。由此实现了以简单紧凑的构造和仅三个步骤之间的循环，从而在有限空间中实现了晶片的自动转移功能，并且改善了效率。
另外，根据前述的本公开实施例可以理解，经由任意两种或两种以上的组合的任何技术方案，也落入本公开的保护范围内。
需要理解的是，本公开的说明书中方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等，是用来解释附图所示的方位关系。这些方位术语不应解释为对本公开保护范围的限制。
本公开的实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种晶片转移装置，包括：
第一载台和第二载台，分别可沿竖直方向升降，
臂组件，设置于第一载台与第二载台之间，且包括：
竖直悬置的转轴；和
旋转臂，包括绕转轴的竖直轴线可旋转地安装于转轴下端处且沿正交于所述竖直轴线的纵向轴线延伸的杆状主体，
其中，旋转臂还包括形成于主体的相反端处的两个支撑部，且配置成绕竖直轴线旋转来借助于所述两个支撑部的支撑作用执行从第一载台和第二载台之一的顶部至另一个的顶部的晶片转移。
2.根据权利要求1所述的晶片转移装置，其中，
每个支撑部包括与所述竖直轴线垂直的至少一个板状支撑件，所述两个支撑部的相应支撑件之间的最小距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个支撑板的相应支撑件之间的最大距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离，且
每个支撑件布置成在所述旋转臂绕所述竖直轴线旋转期间不与所述第一载台和所述第二载台中的每个相接触。
3.根据权利要求2所述的晶片转移装置，其中，所述晶片转移装置被配置成：
当所述旋转臂旋转至第一位置时，所述纵向轴线垂直于由第一载台和第二载台各自的轴线所共同限定的第一平面，第一载台与第二载台的各自顶表面齐平；
当所述旋转臂旋转至从第一位置转过90度的第二位置时，所述纵向轴线与所述第一平面共面，第一载台和第二载台降低成各自顶表面低于所述两个支撑部的顶部；且
当所述旋转臂旋转至从第二位置转过180度的第三位置时，所述纵向轴线垂直于由第一载台和第二载台各自的轴线所共同限定的第一平面，第一载台和第二载台升高成各自顶表面高于所述两个支撑部的顶部。
4.根据权利要求3所述的晶片转移装置，其中，
响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述两个支撑部被构造成在与竖直轴线垂直的支撑平面中分别向所述主体的相反侧延伸的两个弯曲的板状支撑件，每个板状支撑件具备与竖直轴线垂直的上表面，或
响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，每个支撑部包括：
形成于所述主体的相应一端处的第一支撑盘；
至少一对悬臂，分别呈从所述第一支撑盘的下表面悬垂并且具备沿所述第一支撑盘的径向方向指向内的末端的L形形状；和
至少一对板状支撑件，分别形成于所述至少一对悬臂的相应末端处，每个板状支撑件具备与竖直轴线垂直的上表面。
5.根据权利要求4所述的晶片转移装置，其中，
响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述两个板状支撑件的近端之间的距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个板状支撑件的远端之间的距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离。
6.根据权利要求5所述的晶片转移装置，其中，
所述两个支撑部被构造成相对于所述纵向轴线具备180度旋转角的旋转对称平面形状的两个弯曲板。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的晶片转移装置，其中，
响应于所述两个支撑部呈平面构造的情况，所述旋转臂能够绕所述竖直轴线仅在每个支撑部突出的方向上单向地旋转。
8.根据权利要求4所述的晶片转移装置，其中，
响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，所述两个支撑部的相应板状支撑件的近端之间的最小距离大于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最小距离、且所述两个支撑部的相应板状支撑件的远端之间的最大距离小于所述第一载台与所述第二载台的各自顶表面边缘之间的最大距离。
9.根据权利要求8所述的晶片转移装置，其中，
所述两个支撑部相对于所述竖直轴线呈轴对称。
10.根据权利要求4所述的晶片转移装置，其中，
所述至少一对悬臂沿相应第一支撑盘的周向以相同的角度间隔开布置。
11.根据权利要求4所述的晶片转移装置，其中，
每个悬臂末端处形成有沿竖直方向延伸的过渡段，且所述过渡段连接至相应板状支撑件。
12.根据权利要求4、8至11中任一项所述的晶片转移装置，其中，
响应于所述两个支撑部呈立体构造的情况，所述旋转臂能够绕所述竖直轴线双向旋转。
13.根据权利要求1所述的晶片转移装置，其中，
所述杆状主体在其中点处可旋转地安装于转轴下端。
14.根据权利要求1所述的晶片转移装置，还包括：
与所述转轴成驱动联接的第一电机，配置成驱动所述转轴旋转；和
与所述第一载台和第二载台成驱动联接的至少一个第二电机，配置成驱动所述第一载台和所述第二载台执行升降运动。
15.一种用于在不同压力环境之间交换第一晶片和第二晶片的腔体装置，所述腔体装置包括：
第一壳体，限定内部真空腔作为第一压力环境、且限定壳体外部为第二压力环境，所述壳体还具备连通第一压力环境与第二压力环境之间的开口；和
根据权利要求1至14中任一项所述的晶片转移装置，设置在所述真空腔内部；
其中，所述晶片转移装置还包括阀板，所述阀板同轴地设置于第一载台和第二载台中与所述开口至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口。
16.一种晶片处理设备，包括：
第一壳体，限定真空腔室，所述真空腔室内安装有晶片加工装置或晶片检测装置，以及根据权利要求1至14中任一项所述的晶片转移装置；和
与所述第一壳体毗邻设置的第二壳体，限定过渡腔室；
其中，
所述第一壳体上形成有连通至第二壳体的开口，且所述晶片转移装置还包括第一阀板，所述第一阀板同轴地设置于第一载台和第二载台中与所述开口至少部分叠置的一个载台，且配置成随该载台升降以闭合或敞开所述开口；
所述过渡腔室在一侧处经由所述开口与所述真空腔室连通、且在另一侧处经由第二阀门与大气环境连通；以及
所述电子束检测设备还包括机械臂，所述机械臂设置于所述第一壳体外部并且配置成将所述晶片在所述大气环境与所述过渡腔室之间移动。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113764322A (zh) * 2021-09-03 2021-12-07 中科晶源微电子技术（北京）有限公司 承载装置、晶片转移装置、腔体装置、和晶片处理设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070034479A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Advanced Micro-Fabrication Equipment, Inc. Asia Multi-station workpiece processors, methods of processing semiconductor workpieces within multi-station workpiece processors, and methods of moving semiconductor workpieces within multi-station workpiece processors
US20140234057A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Jacob Newman Apparatus And Methods For Moving Wafers
CN107111251A (zh) * 2014-11-14 2017-08-29 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于在光刻系统中转移基材的加载锁定系统和方法
US20190131167A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Applied Materials, Inc. Single Wafer Processing Environments With Spatial Separation
CN111566796A (zh) * 2018-01-10 2020-08-21 朗姆研究公司 具有附加旋转轴的旋转分度器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070034479A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Advanced Micro-Fabrication Equipment, Inc. Asia Multi-station workpiece processors, methods of processing semiconductor workpieces within multi-station workpiece processors, and methods of moving semiconductor workpieces within multi-station workpiece processors
US20140234057A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Jacob Newman Apparatus And Methods For Moving Wafers
CN107111251A (zh) * 2014-11-14 2017-08-29 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于在光刻系统中转移基材的加载锁定系统和方法
US20190131167A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Applied Materials, Inc. Single Wafer Processing Environments With Spatial Separation
CN111566796A (zh) * 2018-01-10 2020-08-21 朗姆研究公司 具有附加旋转轴的旋转分度器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113764322A (zh) * 2021-09-03 2021-12-07 中科晶源微电子技术（北京）有限公司 承载装置、晶片转移装置、腔体装置、和晶片处理设备

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