CN115295464A - 一种晶圆传片系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种晶圆传片系统，其中晶圆传片系统包括载台、传片机器人、寻边机和控制器；载台用于放置晶圆花篮；传片机器人用于从载台上将晶圆花篮中的晶圆传输至寻边机，还用于将晶圆从寻边机传输至下游设备；寻边机用于纠正晶圆的姿态；控制器用于在将传片机器人获得的晶圆信息处理后，分别向传片机器人和寻边机发送数据指令，使传片机器人将晶圆从载台传输至寻边机，寻边机为下游设备提供姿态正确的晶圆。解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，同时设置不同尺寸的晶圆载台进一步实现了仅需一台传片机器人即可完成多种尺寸晶圆的传输，提高该晶圆传片系统的广泛使用性，进而实现了晶圆传片系统的高效传输性能。

Description

一种晶圆传片系统
技术领域
本申请涉及晶圆传输技术领域，具体涉及一种晶圆传片系统。
背景技术
晶圆的制造过程需将晶棒切片形成晶片，即硅晶圆片，也就是“晶圆”。随着半导体的飞速发展，晶圆加工的设备以及加工工艺均提出较高要求，尤其针对批加工的晶圆加工方式。
晶圆切片后需进行磨削、磨片以及电子检测等过程，以保证晶圆的质量和性能。然而这些加工整体流程工艺中多采用人工对晶圆进行传输，导致各个工艺流程各个环节晶圆的处理不及时，导致晶圆加工效率低下。另外在晶圆工艺环节采用人工传输，难免会发生纰漏，造成不必要的损失。
因此，需要一种新的晶圆传片方案。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供一种晶圆传片系统，用于实现晶圆自动化传片的过程。
本说明书实施例提供以下技术方案：
本说明书实施例提供一种晶圆传片系统，其特征在于，所述晶圆传片系统包括：载台、传片机器人、寻边机和控制器；
所述载台用于放置晶圆花篮；
所述传片机器人用于从所述载台上将所述晶圆花篮中的晶圆传输至所述寻边机，还用于将所述晶圆从所述寻边机传输至下游设备；
所述寻边机用于纠正所述晶圆的姿态；
所述控制器用于在将所述传片机器人获得的晶圆信息处理后，分别向所述传片机器人和所述寻边机发送数据指令，使所述传片机器人将所述晶圆从所述载台传输至所述寻边机，所述寻边机为所述下游设备提供姿态正确的晶圆。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
通过采用晶圆传片系统来实现晶圆的自动传输，采用传片机器人解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，从而避免了不必要的纰漏，同时设置不同尺寸的晶圆载台进一步实现了仅需一台传片机器人即可完成多种尺寸晶圆的传输，提高该晶圆传片系统的广泛使用性，进而实现了晶圆传片系统的高效传输性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统示意图；
图2是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统中传片机器人的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统的示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
晶圆切片后需进行磨削、膜片以及电子检测等过程，来保证晶圆的质量和性能。然而这些加工流程多采用人工进行晶圆的传输，不仅会造成各个工艺流程环节中晶圆传输以及处理的不及时，造成晶圆检测的效率低。
基于此，本说明书实施例提出了一种处理方案：如图1所示，通过将晶圆检测各个环节采用自动化设置，将晶圆检测各环节的部分设置于整体的传片系统中不仅提高晶圆传片的效率，还避免了人工传输疏漏等的发生，整体提高晶圆传片和检测的质量和效率。
以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统示意图，如图1所示，本实施例晶圆传片系统载台102、传片机器人104、寻边机103和控制器106；所述载台102用于放置晶圆花篮；所述传片机器人104用于从所述载台上将所述晶圆花篮中的晶圆传输至所述寻边机，还用于将所述晶圆从所述寻边机传输至下游设备；所述寻边机用于纠正所述晶圆的姿态；所述控制器用于在将所述传片机器人获得的晶圆信息处理后，分别向所述传片机器人和所述寻边机发送数据指令，使所述传片机器人将所述晶圆从所述载台传输至所述寻边机，所述寻边机为所述下游设备提供姿态正确的晶圆。
具体地，晶圆生产后将盛放晶圆的花篮放置于载台102上，载台102通过其上的传感器感知到花篮后，会传递信号给控制器，控制器发控制指令给传片机器人，传片机器人104扫描花篮中晶圆数量和位置，进而传片机器人104取片传片至寻边机103以进行晶圆纠偏找正，纠偏找正结束后，传片机器人104取片传片给下游设备。本发明实施例实现了晶圆的自动传输，通过传片机器人解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，从而避免了不必要的纰漏。
在一些实施例中，所述晶圆传片系统包括多个所述载台，所述载台还用于放置不同晶圆尺寸对应的晶圆花篮。例如载台同一工位上可放置4寸晶圆花篮、6寸晶圆花篮和8寸晶圆花篮，根据生产需要在同一晶圆传片系统上实现放置不同尺寸的晶圆，提升晶圆传片的广泛适用性，以便为下游工位设备提供所需尺寸的晶圆。
本发明实施例实现晶圆的自动传输，通过传片机器人解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，从而避免了不必要的纰漏，同时可放置不同尺寸的晶圆进一步实现了仅需一台传片机器人即可完成多种尺寸晶圆的传输，提高该晶圆传片系统的广泛使用性，进而实现了晶圆传片系统的高效传输性能。
在一些实施例中，所述载台包括位置传感器和凸片检测器，所述位置传感器用于获取所述载台上是否放置晶圆花篮。在一些实施例中，所述载台包括凸片检测器，所述凸片检测器用于检测所述晶圆花篮中晶圆的凸片信息。其中晶圆在花篮中预设有放置位置，凸片信息用于表示晶圆在花篮中的位置偏离预设位置较多，即确定此时晶圆在花篮中为凸片状态，处于凸片状态的晶圆不利于拿取及后续的位置纠偏和姿态纠偏。
具体地，载台可以包括位置传感器以及凸片检测器，载台上放置花篮通过位置传感器感应重量变化以及变形转化为对应电信号的位置信息，从而可获知载台工位上是否放置有晶圆花篮。一些实施例中，载台上设置有凸片检测器，具体用于检测晶圆花篮中晶圆是否放置于预设位置，若晶圆未放置于预设位置上时确定为凸片状态，从而获得凸片信息。一些实施例中，若晶圆花篮中不止一个晶圆处于凸片状态，则将凸片状态对应的每个晶圆调节为正常状态(即为不凸片状态)从而有利于后续工艺的位置纠偏和姿态纠偏。
在一些实施例中，所述载台可拆卸设置于所述晶圆传片系统。
具体地，晶圆传片系统中间部分设置有框架，一些实施例中框架上设置有安装板，载台通过螺钉与安装板连接在框架上。另一些实施例中，载台与框架上的安装板通过螺纹连接、卡扣连接或者铰链连接，从而根据传片需要将载台方便、灵活设置于晶圆传片系统中。
在一些实施例中，所述传片机器人包括：机械手臂、z轴和转动台；所述机械手臂在水平面内运动，所述z轴沿z轴方向移动，所述转动台用于转动；使所述传片机器人实现所述晶圆的传输。
图2是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统中传片机器人的结构示意图，结合上述实施例，该晶圆传片系统的传片机器人包括机械手臂、z轴和转动台，机械手臂可在水平面内运动直线移动。一些实施例中，传片机器人需要传片时可通过转动台调节机械手臂在水平面内的位置，z轴调节机械手臂的高度，最终机械手臂可伸缩进行直线移动、水平转动以及调节高度等，从而实现晶圆的传输。该晶圆传片系统仅需一个机械手臂，还可以通过调节该机械手臂来拿取不同尺寸的晶圆，例如可以拿取4寸晶圆、6寸晶圆或者8寸晶圆。
在一些实施例中，所述传片机器人设置有激光传感器，所述激光传感器用于获知所述载台上晶圆花篮中每层放置位置是否有晶圆。
结合上述实施例，传片机器人上设置有激光传感器，该激光传感器可用于获知载台上晶圆花篮中每层放置位置是否有晶圆，若有则对晶圆进行记录并对记录结果加1，同时采用伺服电机编码器根据记录行程转化为晶圆的高度信息，从而确定载台上晶圆的放置信息。一些实施例中，通过位置传感器可以判断晶圆花篮是否放置在载台上，进而通过传片机器人的激光传感器获得花篮对应各层载台是否有晶圆放置，及将记录的放置晶圆信息反馈给工控机，从而通过放置晶圆信息，实现到对应载台位置上取放晶圆。
在一些实施例中，所述控制器包括第一控制器、第二控制器和第三控制器；
所述载台与所述传片机器人依次通过第一控制器和第二控制器连接，所述第一控制理器用于接收所述载台获得的晶圆信息，并将所述晶圆信息分析处理后传输至所述第二控制器，其中所述第二控制器用于向所述传片机器人机发送扫描所述晶圆花篮的指令信息以及向所述传片机器人发送将所述晶圆传输至所述寻边机的指令信息；所述第三控制器接收所述第一控制器和所述第二控制器的数据信息并进行分析处理。
具体地，图3是本发明实施例提供的一种晶圆传片系统的示意图二，如图3所示，所述载台与所述传片机器人依次通过第一控制器(例如工控机107)和第二控制器(机器人控制器108)连接，所述第一控制理器用于接收所述载台获得的晶圆信息，并将所述晶圆信息分析处理后传输至所述第二控制器，其中所述第二控制器用于向所述传片机器人机发送扫描所述晶圆花篮的指令信息以及向所述传片机器人发送将所述晶圆传输至所述寻边机的指令信息；所述第三控制器(例如主控柜106内设置主控制器)接收所述第一控制器和所述第二控制器的数据信息并进行分析处理。
当需要晶圆用于生产时候，人工将装有特定尺寸晶圆的花篮放置在载台102上，载台102上的传感器感知到花篮后，会传递信号给工控机107(即第一控制器)，工控机107再根据发控制指令给机器人控制器108(即第二控制器)，从而控制传片机器人104进行扫描花篮中晶圆数量和位置，之后传片机器人104取片传片至寻边机103进行晶圆纠偏找正，纠偏找正结束后，传片机器人104取片传片给下游设备。本发明的晶圆传片系统能够放置不同尺寸的晶圆，例如4寸晶圆花篮、6寸晶圆花篮或8寸晶圆花篮，并经传片机器人传片至寻边机纠偏找正，之后传片机器人可将纠偏找正后的晶圆传片至下游设备使用。实现了晶圆的自动传输，通过传片机器人解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，从而避免了不必要的纰漏，同时设置可放置不同尺寸的晶圆载台进一步实现了仅需一台传片机器人即可完成多种尺寸晶圆的传输，提高该晶圆传片系统的广泛使用性，进而实现了晶圆传片系统的高效传输性能。
在一些实施例中，所述控制器还包括辅助控制器，所述辅助控制器分别与所述载台上的位置传感器、凸片检测器连接，用于将所述位置信息和凸片信息发送至第一控制器，以及经由所述第一控制器发送至第三控制器。
具体地，载台上设置有位置传感器和凸片检测器，若这些位置传感器和凸片检测器直接与主控柜连接，则会导致线缆过长。因此，在放置晶圆花篮的载台下方增加辅助控制柜105(参见图1)布置，辅助控制柜内设置有一辅助控制器，从而使位置传感器的凸片检测器的导线直接引出至该辅助控制柜105中，使供电线缆减短。从而简化该系统的布线，不会造成复杂线路导致系统运行不畅等发生。
在一些实施例中，所述晶圆传片系统包括框架，所述框架用于放置所述传片机器人、所述寻边机和所述控制器，所述传片机器人、所述寻边机和所述控制器均通过设置于所述框架上的安装板，由螺钉固定连接于所述框架。
参见图1和图3，该晶圆传片系统设置有框架101。一些实施例中，框架101上设置有安装板，载台102通过螺钉与该安装板连接安装在一起。另一些实施例中，载台102可拆卸连接在安装板上。框架101上还设置有多个安装板，因此，寻边机103通过螺钉可以与安装板连接安装在一起；传片机器人104通过螺钉可以与对应的安装板连接安装在一起；辅助控制柜105通过螺钉与对应的安装板连接安装在一起；主控制柜106通过螺钉与对应的安装板连接安装在一起；工控机107(即第一控制器)通过螺钉与对应的安装板连接安装在一起；机器人控制器108通过螺钉与对应的安装板连接安装在一起，从而实现如图1和图3所示的晶圆传片系统。本说明书实施例晶圆传片系统实现晶圆的自动传输，通过传片机器人解决了晶圆传输不及时，效率低的问题，从而避免了不必要的纰漏，同时设置可放置不同尺寸的晶圆载台进一步实现了仅需一台传片机器人即可完成多种尺寸晶圆的传输，提高该晶圆传片系统的广泛使用性，进而实现了晶圆传片系统的高效传输性能。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆传片系统，其特征在于，所述晶圆传片系统包括：载台、传片机器人、寻边机和控制器；
所述载台用于放置晶圆花篮；
所述传片机器人用于从所述载台上将所述晶圆花篮中的晶圆传输至所述寻边机，还用于将所述晶圆从所述寻边机传输至下游设备；
所述寻边机用于纠正晶圆的姿态；
所述控制器用于在将所述传片机器人获得的晶圆信息处理后，分别向所述传片机器人和所述寻边机发送数据指令，使所述传片机器人将所述晶圆从所述载台传输至所述寻边机，所述寻边机为所述下游设备提供姿态正确的晶圆。
2.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述晶圆传片系统包括多个所述载台，所述载台还用于放置不同晶圆尺寸对应晶圆的晶圆花篮。
3.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述载台包括位置传感器，所述位置传感器用于获取所述载台上是否放置晶圆花篮。
4.根据权利要求3所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述载台包括凸片检测器；所述凸片检测器用于检测所述晶圆花篮中晶圆的凸片信息。
5.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述载台可拆卸设置于所述晶圆传片系统。
6.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述传片机器人包括：机械手臂、z轴和转动台；所述机械手臂在水平面内运动，所述z轴沿z轴方向移动，所述转动台用于转动；使所述传片机器人实现所述晶圆的传输。
7.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述传片机器人设置有激光传感器，所述激光传感器用于获知所述载台上晶圆花篮中每层放置位置是否有晶圆。
8.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述控制器包括第一控制器、第二控制器和第三控制器；
所述载台与所述传片机器人依次通过第一控制器和第二控制器连接，所述第一控制理器用于接收所述载台获得的晶圆信息，并将所述晶圆信息分析处理后传输至所述第二控制器，其中所述第二控制器用于向所述传片机器人机发送扫描所述晶圆花篮的指令信息以及向所述传片机器人发送将所述晶圆传输至所述寻边机的指令信息；所述第三控制器接收所述第一控制器和所述第二控制器的数据信息并进行分析处理。
9.根据权利要求4或8所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述控制器还包括辅助控制器，所述辅助控制器分别与所述载台上的位置传感器、凸片检测器连接，用于将所述位置信息和凸片信息发送至第一控制器，以及经由所述第一控制器发送至第三控制器。
10.根据权利要求1所述的晶圆传片系统，其特征在于，所述晶圆传片系统包括框架，所述框架用于放置所述传片机器人、所述寻边机和所述控制器，所述传片机器人、所述寻边机和所述控制器均通过设置于所述框架上的安装板，由螺钉固定连接于所述框架。
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