CN113707587A - 一种晶圆寻边装置以及寻边方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆寻边装置，包括：转动驱动机构，转动驱动机构包括主动辊和从动辊，主动辊和从动辊平行且间隔设置，以承载垂直状态的晶圆；阻挡杆，阻挡杆平行设置于主动辊和从动辊之间，且阻挡杆能够升降，以抬升位于主动辊和从动辊上的晶圆；以及，限位机构一，限位机构一包括限位晶圆梳一。本发明通过多机构相配合，实现对批量垂直状态的晶圆进行寻边，并且通过从动辊和阻挡杆的配合实现完成寻边的晶圆被承载在从动辊和阻挡杆上，避免晶圆仅依靠其凹槽支撑，进而避免晶圆损坏。

Description

一种晶圆寻边装置以及寻边方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆寻边装置以及寻边方法。
背景技术
如图1所示，为了对晶圆1方向进行定位，晶圆1一般在边缘开设有凹槽11(notch)或设置平槽12(flat)，例如图1(a)所示的近似V形凹槽11，但不限于此，还可以为例如图1(b)所示的圆弧形凹槽11或其他形状，平槽12一般如图图1(c)所示。在处理工艺前，采用寻边装置对多片晶圆1进行寻边规整，使其凹槽11或平槽12朝向一致以方便后续工艺。
目前通常采用的方案是如CN109473388A，通过激光器来进行寻边，即晶圆转动至激光通过其凹槽位置被接收端接收，从而定位晶圆完成寻边，但此方法一次只能完成一片晶圆寻边，效率极低。另一种方案是如US4970772A，通过对准辊带动晶圆转动，晶片的转动停止在晶片的凹槽与辊对准时，进而，晶片将在对准辊与凹槽间隔开的情况下，“下降”到楔形块的支撑表面上从而完成寻边对准，但此方法造成在所有晶圆完成寻边过程中，已寻边完成的晶圆长时间依靠凹槽部分支撑在楔形块上，造成凹槽边缘容易损坏，进而造成晶圆损坏。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种晶圆寻边装置以及寻边方法，以克服现有技术中存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种晶圆寻边装置，包括：
转动驱动机构，所述转动驱动机构包括主动辊和从动辊，所述主动辊和所述从动辊平行且间隔设置，以承载垂直状态的晶圆，并且所述晶圆在所述主动辊的驱动下能够绕其自身轴线转动；
阻挡杆，所述阻挡杆平行设置于所述主动辊和所述从动辊之间，且所述阻挡杆能够升降，以抬升位于所述主动辊和所述从动辊上的所述晶圆，使其重心位于所述主动辊和所述阻挡杆之间，并在所述晶圆寻边后重心位于所述从动辊和所述阻挡杆之间；以及，
限位机构一，所述限位机构一包括限位晶圆梳一，所述限位晶圆梳一平行设置于所述主动辊和从动辊之间，以夹持所述晶圆边缘；
本发明的一个较佳实施例中，当所述阻挡杆抬升所述晶圆时，所述阻挡杆在所述主动辊的周向横截面所在平面的正投影位于所述限位晶圆梳一在该平面的正投影内。
本发明的一个较佳实施例中，还包括至少一限位机构二，所述限位机构二包括两个限位晶圆梳二，两个所述限位晶圆梳二分别平行设置于所述主动辊和从动辊的外侧，以夹持所述晶圆边缘。
本发明的一个较佳实施例中，还包括转移机构，所述转移机构包括两个转移晶圆梳，以夹持所述晶圆边缘，并带动其升降。
本发明的一个较佳实施例中，所述阻挡杆为圆形杆，且其直径小于所述晶圆凹槽的开口尺寸。
本发明的一个较佳实施例中，所述阻挡杆背离所述晶圆的一侧设置有加固块，且所述加固块与所述阻挡杆同步升降，以使得所述加固块始终支撑所述阻挡杆。
本发明的一个较佳实施例中，所述阻挡杆与所述主动辊之间的距离大于所述阻挡杆与所述从动辊之间的距离，以使得所述阻挡杆抬升静止状态的所述晶圆后，所述晶圆被承载在所述阻挡杆和所述主动辊上。
本发明的一个较佳实施例中，所述限位晶圆梳一沿其长度方向设置有多个限位卡槽一，所述阻挡杆贯穿多个所述限位卡槽一，以与所述晶圆边缘接触。
本发明的一个较佳实施例中，所述限位晶圆梳一沿其长度方向设置有用于容纳所述阻挡杆的空腔，且所述空腔与所述限位卡槽一连通。
本发明的一个较佳实施例中，所述限位晶圆梳二沿其长度方向设置有多个限位卡槽二，并且所述限位卡槽二的深度与所述晶圆的尺寸相适配，以使得被所述主动辊和所述从动辊承载的所述晶圆边缘与所述限位卡槽二槽底之间有空隙。
本发明的一个较佳实施例中，所述晶圆寻边装置的外部罩设有罩体。
本发明的一个较佳实施例中，所述罩体的顶部开设有出入口，以供所述晶圆进出所述罩体内部。
本发明的一个较佳实施例中，还包括遮挡板，所述遮挡板靠近所述出入口设置，且能够水平移动以开闭所述出入口。
本发明的一个较佳实施例中，所述阻挡杆与所述主动辊之间的距离以及所述阻挡杆与所述从动辊之间的距离的大小与被所述阻挡杆抬升时的所述晶圆的状态相适配，以使得转动状态下的所述晶圆被所述阻挡杆阻挡后，朝向靠近所述从动辊的方向偏移。
另一个技术方案是：
一种晶圆寻边方法，采用以上任一所述的晶圆寻边装置，并且包括以下步骤：
S100将垂直状态的所述晶圆放置于所述主动辊和所述从动辊上；
S200将所述阻挡杆靠近所述从动辊设置，并控制所述阻挡杆上升至抬升所述晶圆，以使所述晶圆被承载在所述阻挡杆和所述主动辊上；
S300控制所述主动辊转动，以带动所述晶圆转动，并使得所述晶圆凹槽嵌入所述阻挡杆阻后，所述晶圆朝向靠近所述从动辊的方向偏移，并被承载在所述阻挡杆和所述从动辊上，或所述阻挡杆和靠近所述从动辊侧的所述限位晶圆梳二上，停止转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过多机构相配合，实现对批量垂直状态的晶圆进行寻边，并且通过从动辊和阻挡杆的配合实现完成寻边的晶圆被承载在从动辊和阻挡杆上，避免晶圆仅依靠其凹槽支撑，进而避免晶圆损坏。
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中记载的一些实施例，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(a)-(c)为现有技术中的晶圆结构示意图；
图2是本发明的晶圆寻边装置的立体示意图；
图3是本发明的晶圆寻边装置部分透视示意图；
图4是本发明的晶圆寻边装置的俯视示意图；
图5是本发明的晶圆寻边装置的部分立体示意图；
图6是本发明的晶圆寻边装置的部分立体示意图；
图7(a)-(e)是本发明的晶圆寻边装置在不同实施例中的部分正视示意图；
图8是本发明的晶圆寻边装置的限位晶圆梳一立体示意图；
图9是本发明的晶圆寻边装置的限位晶圆梳一的透视图；
图10是本发明的晶圆寻边装置的限位晶圆梳二的立体示意图；
图11是本发明的晶圆寻边装置的限位晶圆梳二的透视图；
图12是本发明的晶圆寻边装置的遮挡板驱动机构结构示意图。
具体地，1、晶圆；11、凹槽；12、平槽；
800、晶圆寻边装置；810、罩体；811、出入口；820、遮挡板；821、遮挡板气缸；822、导轨；823、连接板；830、转移机构；831、转移晶圆梳；840、限位机构二；841、限位晶圆梳二；8411、限位卡槽二；850、转动驱动机构；851、主动辊；852、从动辊；853、主动辊皮带；854、电机；855、涨紧轮；860、限位机构一；861、限位晶圆梳一；8611、空腔；8612、限位卡槽一；862、阻挡杆；9621、接触面；870、加固块。
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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，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保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例中，如图2至图4所示，本实施例中，晶圆寻边装置800外套设有罩体810以保护内部机构，晶圆1在罩体810内部完成寻边作业，以避免外部设备或人员误碰，实现人体防护，同时与外部空间隔离，防止出现交叉污染。优选地，罩体810顶部设置有供晶圆1进出的出入口811，晶圆1为垂直状态进入，出入口811上方设置有遮挡板820以开闭出入口811。如图12所示，遮挡板820可以采用遮挡板气缸821驱动其沿出入口811所在平面移动，以开闭出入口811。遮挡板820还可以通过设置在其尾端的连接板823与导轨822滑动连接，以增强移动的稳定性。
如图5所示，晶圆寻边装置800包括转动驱动机构850、阻挡杆862和限位机构一860，三者设置在罩体810内部。
转动驱动机构850包括主动辊851和从动辊852，主动辊851和从动辊852平行且间隔设置，以承载垂直状态的晶圆1，由于主动辊851和从动辊852具有一定长度，因此可以承载批量晶圆1。本实施例中，主动辊851和从动辊852还处于同一水平面上，以更为稳定承载晶圆1，同时方便后续控制阻挡杆862抬升晶圆1使其偏转。当晶圆1放置在转动驱动机构850时，晶圆1的边缘同时与主动辊851和从动辊852接触，以使得垂直状态晶圆1坐落于主动辊851和从动辊852上，且不会径向偏移，即如图7所示避免晶圆1左右偏移。同时配合限位机构一860夹持晶圆1，避免其过度轴向偏移，使得晶圆1保持基本垂直的状态。
晶圆1在主动辊851的带动下能够绕其轴线转动，并且本实施例中，从动辊852能够转动，从而晶圆1在转动的过程中带动从动辊852进行转动，以减小晶圆1和从动辊852之间的摩擦。如图6所示，本实施例中，主动辊851采用电机854与主动辊皮带853配合驱动，电机854工作时带动主动辊皮带853转动，主动辊皮带853转动带动主动辊851转动，且靠近主动辊皮带853设置有涨紧轮855以调节主动辊皮带853松紧度。当然，主动辊851的驱动方式不限于此。
阻挡杆862平行设置于主动辊851和从动辊852之间，且阻挡杆862能够升降，以抬升位于主动辊851和从动辊852上的晶圆1，并使其偏向主动辊851，以进行寻边。更为具体的，阻挡杆862抬升晶圆1，使其重心位于主动辊851和阻挡杆862之间，并在晶圆1寻边后重心位于从动辊852和阻挡杆862之间。
限位机构一860包括限位晶圆梳一861，限位晶圆梳一861平行设置于主动辊851和从动辊852之间，即位于晶圆1的底部，以夹持晶圆1的底部边缘，从而较好地限制晶圆1整体的轴向倾斜角度。具体地，如图8所示，限位晶圆梳一861沿其长度方向设置有多个限位卡槽一8612，晶圆1边缘插入限位卡槽一8612内。可以理解的是，在本领域内，由于需要尽量减少与晶圆1表面触碰，夹持并不限定为紧密贴合，一般采用v型槽，供晶圆1边缘插入，使其限定在一范围内，以限制晶圆1轴向倾斜角度，同时，本申请中的夹持如无特殊说明，均是指将晶圆1边缘限定在一范围内，以限制其轴向倾斜角度。
为进一步地限制晶圆1轴向倾斜，本装置优选还包括限位机构二840，限位机构二840包括两个限位晶圆梳二841，两个限位晶圆梳二841分别平行设置在主动辊851和从动辊852的外侧，即四者的长度方向一致，从而能够进一步提高垂直状态晶圆1的稳定性，保持其基本垂直的状态。如图10和图11所示，限位晶圆梳二841沿其长度方向设置有多个限位卡槽二8411，两对应的限位卡槽二8411用于晶圆1边缘插入以对晶圆1左右进行限位从而避免坐落于主动辊851和从动辊852上的晶圆1沿其轴向倾斜，保证晶圆1在转动的过程中不会发生偏移，进一步保证寻边效果。优选地，当晶圆1坐落于主动辊851和从动辊852上时，晶圆1的边缘分别卡入两侧相对应的限位卡槽二8411且晶圆1边缘与限位卡槽二8411槽底之间有空隙，使得晶圆1在垂直方向上具有一定的位移空间，保证晶圆1在与阻挡杆862接触能够发生偏移从而脱离与主动辊851的接触。
本实施例中，本装置尤其使得当阻挡杆862抬升晶圆1时，阻挡杆862在主动辊851的周向横截面所在平面的正投影位于限位晶圆梳一861在该平面的正投影内。参考图7(a)，图示平面即主动辊851的周向横截面所在平面。由于晶圆1转动使其凹槽11靠近阻挡杆862，并最终通过阻挡杆862阻挡凹槽11而阻碍晶圆1继续转动从而完成寻边，此时，由于转动状态下的晶圆1突然改变其运动状态，导致其产生轴向晃动，并且在阻挡杆862附件产生的轴向晃动幅度最大，通过紧邻阻挡杆862设置的限位晶圆梳一861将寻边过程中晶圆1最容易产生轴向晃动倾斜(也即不规则转动)的地方限制在可控范围内，避免其碰撞相邻晶圆1。一实施例中，限位晶圆梳一861的中心线与主动辊851和从动辊852连线的中线重合，此时，阻挡杆862偏心设置，以更靠近从动辊852。另一实施例中，更为优选地，限位晶圆梳一861的中心线与主动辊851和从动辊852连线的中线偏离，并更靠近从动辊852，此时，阻挡杆862设置于限位晶圆梳一861的中心线上，也即当阻挡杆862抬升晶圆1时，阻挡杆862在主动辊851的周向横截面所在平面的正投影位于限位晶圆梳一861在该平面的正投影的中心线上。参考图7(a)所示，该中心线即是d1和d2之间的虚线所在直线。晶圆1在转动过程中，由于触碰阻挡杆862而产生轴向晃动，而阻挡杆862设置在限位晶圆梳一861的中间，从而使得晃动第一时间被限位晶圆梳一861的两侧均匀限制减弱，进一步提高了晶圆1的转动稳定性。同时，阻挡杆862设置在限位晶圆梳一861的中间，也使得经过限制的晶圆1晃动幅度最小，从而避免晶圆1脱离与阻挡杆862的接触，导致寻边失误。
本实施例中，阻挡杆862沿着限位晶圆梳一861的长度方向贯穿限位晶圆梳一861设置，且在限位晶圆梳一861的周向横截面上升降。此时，阻挡杆862贯穿多个限位卡槽一8612，以与晶圆1边缘接触。优选地，如图8和图9所示，限位晶圆梳一861内设有用于容纳阻挡杆862上下移动的空腔8611，且空腔8611与限位卡槽一8612连通。
限位机构一860还可以设置有用于驱动限位晶圆梳一861升降的驱动机构，此时，阻挡杆862固定在限位晶圆梳一861内，通过限位晶圆梳一861的升降带动阻挡杆862升降，并且进一步地，限位晶圆梳一861的下方设置有加固块870，加固块870的一端抵靠阻挡杆862，从而提高阻挡杆862的强度，避免其被晶圆1压弯，造成同一批次寻边作业的晶圆1不齐平，影响最终寻边效果。
阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1以及阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2的大小与被阻挡杆862抬升时的晶圆1的状态相适配，以使得转动状态下的晶圆1被阻挡杆862阻挡后，朝向靠近从动辊852的方向偏移，也即转动状态下的晶圆1被阻挡杆862阻挡后，其受到的阻力方向朝向靠近从动辊852的方向。
由于阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1以及阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2的大小有差别，使得当阻挡杆862上升至一定高度，位于主动辊851和从动辊852上的晶圆1被阻挡杆862抬升朝向主动辊851或从动辊852偏移，从而坐落于阻挡杆862和主动辊851上，或坐落于阻挡杆862和从动辊852上。
本装置尤其设置为d1＞d2，并且在晶圆1静止状态下通过阻挡杆862抬升。进一步地，通过调整d1和d2，使得寻边后的晶圆1坐落于阻挡杆862和限位晶圆梳二841上。
当主动辊851不转动时，并且阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1大于阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2。晶圆1初始状态坐落于主动辊851和从动辊852上，阻挡杆862上升一定距离至接触晶圆1并进一步抬升晶圆1，使得静止状态的晶圆1重心朝向主动辊851偏移，进而位于主动辊851和从动辊852上的晶圆1朝向主动辊851偏移从而坐落于阻挡杆862和主动辊851上。随后主动辊851转动带动晶圆1转动，随着晶圆1的转动，晶圆1的边缘不断划过阻挡杆862，当晶圆1的凹槽11转动至阻挡杆862上方，晶圆1凹槽11与阻挡杆862碰触进而阻挡杆862嵌入凹槽11内，阻挡杆862阻止晶圆1转动，晶圆1由于其转动惯性作用朝着靠近从动辊852的方向偏移，从而脱离与主动辊851接触后坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成单片晶圆1寻边。主动辊851继续转动，直至所有位于其上的晶圆1的凹槽11均与阻挡杆862碰触并被阻挡杆862阻停，所有晶圆1均由于转动惯性作用向从动辊852方向偏移，从而脱离与主动辊851接触，坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成所有晶圆1的寻边。
参考图7(a)，实施例1，从动辊852设置于主动辊851的左侧，即此时主动辊851设置于晶圆1右侧，阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1＞阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2。主动辊851不转动，阻挡杆862上升并抬升晶圆1，晶圆1坐落于阻挡杆862和主动辊851上。主动辊851开始顺时针转动，带动晶圆1逆时针转动，当晶圆1凹槽11碰触阻挡杆862并被阻挡杆862阻停，晶圆1由于惯性向从动辊852方向偏移，从而脱离与主动辊851接触，坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成单片寻边，重复此过程至所有晶圆1完成寻边。
实施例2，与实施例1的区别在于：主动辊851逆时针转动，带动晶圆1顺时针转动，当晶圆1凹槽11碰触阻挡杆862并被阻挡杆862阻停，晶圆1由于凹槽11导致其相对阻挡杆862下降，使其重心偏向从动辊852方向，从而脱离与主动辊851接触，坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成单片寻边，重复此过程至所有晶圆1完成寻边。
参考图7(b)，实施例3，从动辊852设置于主动辊851的右侧，即此时主动辊851设置于晶圆1左侧，阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1＞阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2。主动辊851不转动，阻挡杆862上升并抬升晶圆1，晶圆1坐落于阻挡杆862和主动辊851上。主动辊851开始逆时针转动，带动晶圆1顺时针转动，当晶圆1凹槽11碰触阻挡杆862并被阻挡杆862阻停，晶圆1由于惯性向从动辊852方向偏移，从而脱离与主动辊851接触，坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成单片寻边，重复此过程至所有晶圆1完成寻边。
实施例4，与实施例3的区别在于：主动辊851顺时针转动，带动晶圆1逆时针转动，当晶圆1凹槽11碰触阻挡杆862并被阻挡杆862阻停，晶圆1由于凹槽11导致其相对阻挡杆862下降，使其重心偏向从动辊852方向，从而脱离与主动辊851接触，坐落于阻挡杆862和从动辊852上，完成单片寻边，重复此过程至所有晶圆1完成寻边。
以上实施例中，d2为0.8～0.95d1，晶圆1与主动辊851的直径比为5：1～6：1，阻挡杆862上升至抬升晶圆1偏向主动辊851即可。
实施例5：此外，为了对平槽12晶圆1寻边，阻挡杆862靠近主动辊851设置，且阻挡杆862背离主动辊851的一侧设置有与晶圆1平槽12相配合的接触面8621，也即阻挡杆862与晶圆1的接触面8621朝向靠近从动辊852的方向倾斜。具体配合为：接触面8621的倾斜角度与阻挡杆862与从动辊852之间的距离相适配，以使得晶圆1平槽12与接触面8621贴合时，晶圆1的重心位于阻挡杆862和从动辊852之间。
晶圆1坐落于主动辊851和从动辊852上，当主动辊851转动，晶圆1随主动辊851转动而转动。阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1小于阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2，阻挡杆862上升一定距离至接触面8621接触晶圆1并进一步抬升晶圆1，使得晶圆1重心朝向从动辊852偏移，进而位于主动辊851和从动辊852上的晶圆1朝向从动辊852偏移从而坐落于阻挡杆862的接触面8621和从动辊852上，脱离与主动辊851接触。晶圆1脱离主动辊851时的惯性力与晶圆1脱离主动辊851后所受的摩擦力相适配，使得位于阻挡杆862和从动辊852上的晶圆1在其转动惯性作用下继续转动，且至少转动一圈使得晶圆1平槽12碰触阻挡杆862进而与接触面8621贴合，且此时晶圆1重心位于阻挡杆862和从动辊852之间，通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成单片晶圆1寻边。最终状态如图7(e)所示，剩余晶圆1继续转动直至晶圆1平槽12与接触面8621贴合，进而通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成全部晶圆1寻边。进一步地，主动辊851带动晶圆1沿接触面8621的高侧向其低侧的方向转动，也即使得晶圆1平槽12能够沿倾斜接触面8621下滑，并最终抵触，从而提高寻边效果。
参考图7(c)，主动辊851位于晶圆1右侧，阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1＜阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2。主动辊851逆时针转动并带动晶圆1转动，且晶圆1脱离主动辊851时的惯性力与晶圆1脱离主动辊851后所受的摩擦力相适配使得晶圆1脱离与其脱离接触后依靠晶圆1自身惯性继续转动至少一圈。晶圆1坐落于主动辊851和从动辊852上，并随主动辊851逆时针转动而顺时针转动。阻挡杆862上升并抬升晶圆1，使得晶圆1中心向从动辊852偏移，进而晶圆1偏移至坐落于阻挡杆862和从动辊852上。晶圆1依靠其转动惯性继续顺时针转动至少一圈，当晶圆1平槽12碰触阻挡杆862进而与接触面8621贴合，且此时晶圆1重心偏向从动辊852的方向，通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成单片晶圆1寻边。剩余晶圆1继续转动直至晶圆1平槽12与接触面8621贴合，进而通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成全部晶圆1寻边。
参考图7(d)，主动辊851位于晶圆1左侧，阻挡杆862与主动辊851之间的距离d1＜阻挡杆862与从动辊852之间的距离d2。主动辊851顺时针转动，且晶圆1脱离主动辊851时的惯性力与晶圆1脱离主动辊851后所受的摩擦力相适配使得晶圆1脱离与其接触后依靠惯性继续转动至少一圈。晶圆1坐落于主动辊851和从动辊852上，并随主动辊851逆时针转动而逆时针转动。阻挡杆862上升并抬升晶圆1，使得晶圆1中心向从动辊852偏移，进而晶圆1偏移至坐落于阻挡杆862和从动辊852上。晶圆1依靠其转动惯性继续逆时针转动至少一圈，当晶圆1平槽12碰触阻挡杆862进而与接触面8621贴合，且此时晶圆1重心偏向从动辊852的方向，通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成单片晶圆1寻边。剩余晶圆1继续转动直至晶圆1平槽12与接触面8621贴合，进而通过平槽12与接触面8621的面接触而阻止晶圆1继续转动以完成全部晶圆1寻边。
如图4和图5所示，晶圆寻边装置800还可以包括转移机构830以承托晶圆1进出出入口811与外部设备对接转移晶圆1，例如与晶圆1机械臂对接转移多片垂直状态晶圆1。
如图7(a)所示，转移机构830包括两个对称设置的转移晶圆梳831。转移晶圆梳831沿其长度方向设置有多个卡槽以夹持晶圆1，且两个转移晶圆梳831的长度方向与限位晶圆梳二841的长度方向一致，以便于取放晶圆1。两个转移晶圆梳831能够升降以进出出入口811且取放晶圆1于转动驱动机构850上。两个转移晶圆梳831上优选对称设置有一组对射传感器以确认是否承载晶圆1。
转移机构830和限位机构二840嵌套设置，即两个转移晶圆梳831均位于两个限位晶圆1梳的内侧，或分别位于两个限位晶圆1梳的外侧。本实施例中，转移机构830设置于限位机构二840的内侧。同时，在寻边作业中，转移晶圆梳831优选也对晶圆1进行夹持，当然可以理解的是，其和限位机构二840同样与晶圆1边缘之间有空隙，以方便晶圆1径向偏移转移不与主动辊851或从动辊852接触。
本实施例中，本装置同时采用了限位机构一860、限位机构二840以及转移机构830，通过其中的限位晶圆梳一861、限位晶圆梳二841以及转移晶圆梳831，避免误触碰晶圆1导致其过度径向偏移，以及提高其垂直状态稳定性，同时减小寻边过程中的不规则转动，即将阻挡杆862导致的晶圆1轴向晃动通过沿晶圆1周向逐级设置的晶圆1梳限制一较小范围内，以避免触碰相邻晶圆1，以及脱离阻挡杆862。
本晶圆寻边装置800的工作流程为：
S1当需要与外部晶圆机械臂对接转移晶圆1时，转移机构830上升至限位机构二840的上方，且穿过出入口811以承接晶圆1。
S2取到晶圆1后转移机构830下降，使得晶圆1坐落在主动辊851和从动辊852上，且边缘插入限位卡槽二8411内。
S3转移机构830继续下降脱离与晶圆1接触，晶圆1完全坐落于主动辊851和从动辊852上。
S4阻挡杆862上升至一定高度使得晶圆1偏移而坐落于阻挡杆862和主动辊851上，并完成寻边。
S5阻挡杆862下降使得晶圆1偏移坐落于主动辊851和从动辊852上。
S6根据需要再次启动主动辊851，使得晶圆1统一转动至一角度。
S7转移机构830上升取走角度规整的晶圆1。
其中，S1-S3即S100将垂直状态的晶圆1放置于主动辊851和从动辊852上。
S4具体为：
S200将阻挡杆862靠近从动辊852设置，并控制阻挡杆862上升至抬升晶圆1，以使抬升后的晶圆1被承载在阻挡杆862和主动辊851上；
S300控制主动辊851转动，以带动晶圆1转动，并使得晶圆1凹槽11嵌入阻挡杆862阻后，晶圆1朝向靠近从动辊852的方向偏移，并被承载在阻挡杆862和从动辊852上，或阻挡杆862和靠近从动辊852的限位晶圆梳二841上，停止转动。
综上所述，本发明通过多机构相配合，实现对批量垂直状态的晶圆进行寻边，并且通过从动辊和阻挡杆的配合实现完成寻边的晶圆被承载在从动辊和阻挡杆上，避免晶圆仅依靠其凹槽支撑，进而避免晶圆损坏。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (15)

1.一种晶圆寻边装置，其特征在于，包括：
转动驱动机构，所述转动驱动机构包括主动辊和从动辊，所述主动辊和所述从动辊平行且间隔设置，以承载垂直状态的晶圆，并且所述晶圆在所述主动辊的驱动下能够绕其自身轴线转动；
阻挡杆，所述阻挡杆平行设置于所述主动辊和所述从动辊之间，且所述阻挡杆能够升降，以抬升位于所述主动辊和所述从动辊上的所述晶圆，使其重心位于所述主动辊和所述阻挡杆之间，并在所述晶圆寻边后重心位于所述从动辊和所述阻挡杆之间；以及，
限位机构一，所述限位机构一包括限位晶圆梳一，所述限位晶圆梳一平行设置于所述主动辊和从动辊之间，以夹持所述晶圆边缘。
2.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，当所述阻挡杆抬升所述晶圆时，所述阻挡杆在所述主动辊的周向横截面所在平面的正投影位于所述限位晶圆梳一在该平面的正投影内。
3.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，还包括至少一限位机构二，所述限位机构二包括两个限位晶圆梳二，两个所述限位晶圆梳二分别平行设置于所述主动辊和从动辊的外侧，以夹持所述晶圆边缘。
4.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，还包括转移机构，所述转移机构包括两个转移晶圆梳，以夹持所述晶圆边缘，并带动其升降。
5.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述阻挡杆为圆形杆，且其直径小于所述晶圆凹槽的开口尺寸。
6.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述阻挡杆背离所述晶圆的一侧设置有加固块，且所述加固块与所述阻挡杆同步升降，以使得所述加固块始终支撑所述阻挡杆。
7.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述阻挡杆与所述主动辊之间的距离大于所述阻挡杆与所述从动辊之间的距离，以使得所述阻挡杆抬升所述晶圆后，所述晶圆被承载在所述阻挡杆和所述主动辊上。
8.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述限位晶圆梳一沿其长度方向设置有多个限位卡槽一，所述阻挡杆贯穿多个所述限位卡槽一，以与所述晶圆边缘接触。
9.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述限位晶圆梳一沿其长度方向设置有用于容纳所述阻挡杆的空腔，且所述空腔与所述限位卡槽一连通。
10.根据权利要求3所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述限位晶圆梳二沿其长度方向设置有多个限位卡槽二，并且所述限位卡槽二的深度与所述晶圆的尺寸相适配，以使得被所述主动辊和所述从动辊承载的所述晶圆边缘与所述限位卡槽二槽底之间有空隙。
11.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述晶圆寻边装置的外部罩设有罩体。
12.根据权利要求11所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述罩体的顶部开设有出入口，以供所述晶圆进出所述罩体内部。
13.根据权利要求12所述的晶圆寻边装置，其特征在于，还包括遮挡板，所述遮挡板靠近所述出入口设置，且能够水平移动以开闭所述出入口。
14.根据权利要求1所述的晶圆寻边装置，其特征在于，所述阻挡杆与所述主动辊之间的距离以及所述阻挡杆与所述从动辊之间的距离的大小与被所述阻挡杆抬升时的所述晶圆的状态相适配，以使得转动状态下的所述晶圆被所述阻挡杆阻挡后，朝向靠近所述从动辊的方向偏移。
15.一种晶圆寻边方法，其特征在于，采用如权利要求3-14任一所述的晶圆寻边装置，并且包括以下步骤：
S100将垂直状态的所述晶圆放置于所述主动辊和所述从动辊上；
S200将所述阻挡杆靠近所述从动辊设置，并控制所述阻挡杆上升至抬升所述晶圆，以使所述晶圆被承载在所述阻挡杆和所述主动辊上；
S300控制所述主动辊转动，以带动所述晶圆转动，并使得所述晶圆凹槽嵌入所述阻挡杆阻后，所述晶圆朝向靠近所述从动辊的方向偏移，并被承载在所述阻挡杆和所述从动辊上，或所述阻挡杆和靠近所述从动辊侧的所述限位晶圆梳二上，停止转动。
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