CN210743921U - 一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体加工技术领域，公开了一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其包括控制系统、升降装置、承接装置和感应装置，所述升降装置包括升降驱动器和升降板，所述升降驱动器安装在晶圆视觉检测机上，所述升降驱动器的输入端与所述控制系统电连接，所述升降驱动器的输出端与所述升降板连接，所述承接装置包括至少一个用于承托晶圆的托臂，所述托臂安装在所述升降板上，所述感应装置与所述控制系统电连接，所述感应装置安装在所述托臂上，用于感应晶圆的位置。本实用新型提供的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构结构简单，能避免晶圆跌落的情况发生，降低晶圆的损坏率。

Description

一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，特别是涉及一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构。

背景技术

目前，集成电路产业是我国大力发展的重要科技产业，而晶圆的生产和检测是该产业的基础。晶圆被切割后，非常容易产生诸如污染、划痕和裂纹等缺陷。若这些有问题的次品被流入下一环节，将会大大地降低芯片的良率。为防止此情况发生，半导体生产车间中一般都设有晶圆视觉检测机，用于检测晶圆的质量。

传统的晶圆检测机依靠人工将晶圆搬运至检测台，这样的操作费时费力。现有的晶圆视觉检测机设有夹取机构，其能夹住晶圆，并将晶圆搬运到晶圆视觉检测机的检测装置中。这种夹取机构可以是真空吸盘或其他机械装置。然而现有的夹取机构一旦夹得不牢固，晶圆就容易从夹取机构上掉落，造成损坏。例如，一旦真空吸盘发生真空失效的情况，晶圆会从吸盘底部垂直跌落，导致晶圆破损，生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其结构简单，能避免晶圆跌落的情况发生，降低晶圆的损坏率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其包括控制系统、升降装置、承接装置和感应装置，

所述升降装置包括升降驱动器和升降板，所述升降驱动器安装在晶圆视觉检测机上，所述升降驱动器的输入端与所述控制系统电连接，所述升降驱动器的输出端与所述升降板连接，

所述承接装置包括至少一个用于承托晶圆的托臂，所述托臂安装在所述升降板上，

所述感应装置与所述控制系统电连接，所述感应装置安装在所述托臂上，用于感应晶圆的位置。

作为优选方案，所述升降装置还包括安装板，所述安装板安装在晶圆视觉检测机上，所述升降驱动器通过升降丝杆机构与所述升降板连接，所述升降丝杆机构竖直安装在所述安装板上，所述升降丝杆机构的输入端与所述升降驱动器的输出端连接，所述升降丝杆机构的输出端与所述升降板连接。

作为优选方案，所述托臂通过移动模块安装在所述升降板上，所述移动模块与所述控制系统电连接，所述移动模块安装在所述升降板的顶部且与所述托臂的底部连接，用于驱动所述托臂在所述升降板上沿水平方向来回滑动。

作为优选方案，所述移动模块包括固定板、移动电机和传动组件，所述固定板水平安装在所述升降板上，所述移动电机固定安装在所述固定板上且与所述控制系统电连接，所述移动电机的输出端与所述传动组件的输入端连接，所述传动组件的输出端与所述托臂连接，所述移动电机驱动所述传动组件带动所述托臂在所述固定板上滑动。

作为优选方案，所述传动组件包括主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮连接在所述移动电机的输出端，所述从动轮可转动地安装在所述固定板上，所述主动轮和所述从动轮通过所述同步带相连接，所述托臂固定连接在所述同步带上。

作为优选方案，所述托臂通过连接块与所述同步带固定连接，所述连接块的底部固定连接在所述同步带上，所述连接块的顶部与所述托臂的底部固定连接。

作为优选方案，所述托臂的数量为两个，各所述托臂分别固定连接在所述同步带的不同输送侧上，所述移动电机驱动所述主动轮转动，带动所述从动轮和所述同步带转动，使得各所述托臂在所述固定板上做张合运动。

作为优选方案，所述托臂的形状为长条形，所述托臂的纵截面形状为L形。

作为优选方案，所述固定板的顶部设有至少一条滑轨，所述托臂的底部通过滑块滑动连接在所述滑轨上，所述滑块的顶部与所述托臂的底侧固定连接，所述滑块的底部与所述滑轨滑动连接。

本实用新型实施例提供的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型实施例的晶圆移载机构包括控制系统、升降装置、承接装置和感应装置，承接装置包括托臂，托臂安装在升降装置上，可随升降装置升降。在工作状态下，晶圆视觉检测机的夹取机构夹住晶圆。感应装置感应晶圆的位置，并将信息反馈给控制系统，控制系统控制升降装置带动托臂上升或下降到晶圆所在位置的下方，尽量接近晶圆的位置。夹取机构将晶圆拖到承载装置上，由升降装置带动承载装置下降到检测位置，能够防止因夹取机构夹不紧，使得晶圆从高处跌落，造成损坏的情况发生，使得晶圆运输更加安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构的立体图；

图2是本实用新型实施例提供的升降装置的立体图；

图3是本实用新型实施例提供的移动模块的立体图；

图4是本实用新型实施例提供的托臂、滑轨和滑块的连接结构示意图。

图中，1、感应装置；2、承接装置；21、托臂；211、限位部；212、承托部；3、升降装置；31、升降驱动器；32、升降板；33、安装板；4、升降丝杆机构；5、联轴器；6、移动模块；61、固定板；62、移动电机；63、传动组件；631、主动轮；632、从动轮；633、同步带；7、滑轨；8、滑块；9、连接块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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，或一体地连接；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，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型实施例优选实施例的一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其包括控制系统、升降装置3、承接装置2和感应装置1，升降装置3包括升降驱动器31和升降板32，升降驱动器31安装在晶圆视觉检测机上，升降驱动器31的输入端与控制系统电连接，升降驱动器31的输出端与升降板32连接，承接装置2包括至少一个用于承托晶圆的托臂21，托臂21安装在升降板32上，感应装置1与控制系统电连接，感应装置1安装在托臂21上，用于感应晶圆的位置。

基于上述技术方案，升降驱动器31作为升降装置3的动力源，可以是升降电机，升降电机与控制系统电连接，由控制系统控制升降电机的运行。升降电机的输出轴与升降板32连接，工作人员可以通过控制系统控制升降电机驱动升降板32在竖直方向上移动。承接装置2包括至少一个托臂21，托臂21与升降板32连接，可随升降板32上下移动。在搬运晶圆时，托臂21位于夹取机构的正下方，且靠近晶圆。夹取机构夹取晶圆后，可将晶圆拖到托臂上，由升降驱动器驱动升降板和托臂下降，带动晶圆下降到检测位置。从源头上杜绝了因夹取机构机器故障而松开晶圆，导致晶圆从高处掉落的事故，减少了晶圆受损的概率，使得晶圆运输更加可靠。感应装置1安装在托臂21上，用于感应晶圆是否被拖放到位，感应装置1与控制系统电连接，可将晶圆的位置数据传输给控制系统，控制系统再控制升降装置3带动托臂21升降到位，以使托臂21尽量靠近夹取机构。在本实施例中，感应装置1具体为光电传感器。

其中，升降装置3还包括安装板33，安装板33安装在晶圆视觉检测机上，升降驱动器31通过升降丝杆机构4与升降板32连接，升降丝杆机构4竖直安装在安装板33上，升降丝杆机构4的输入端与升降驱动器31的输出端连接，升降丝杆机构4的输出端与升降板32连接。安装板33是整个升降装置3的承载基础。安装板33和升降驱动器31均竖直固定在晶圆视觉检测机上。安装板33上安装有升降丝杆机构4，利用升降丝杆机构4传递动力，具有传递精度高的优点。具体的，升降丝杆机构4包括竖直安装在安装板33上的升降丝杆和升降螺母接在升降丝杆上的升降螺母，升降丝杆与升降电机的输出端连接，随升降电机的输出轴转动而转动。升降螺母与升降板32固定连接。在工作状态下，当需要调整托臂21与夹取机构之间的距离时，控制系统控制升降电机驱动升降丝杆转动，使得升降螺母在升降丝杆上上下移动，升降板32和托臂21随之在竖直方向上移动。在本实施例中，升降电机通过联轴器5将动力传递给升降丝杆。联轴器5在传递运动和动力过程中一同回转，用来防止升降丝杆承受过大的载荷，起到过载保护的作用。安装板33上还可以竖直设有两条导轨10，两条导轨10起导向作用，升降板32滑动连接在导轨10上。

进一步地，为了使托臂21能够在水平方向上自由移动，以便更好地承托晶圆，托臂21通过移动模块6安装在升降板32上，移动模块6与控制系统电连接，移动模块6安装在升降板32的顶部且与托臂21的底部连接，用于驱动托臂21在升降板32上沿水平方向来回滑动。控制系统控制移动模块6在水平方向上来回移动，以带动托臂21在升降板32的顶部来回移动。移动模块6包括固定板61、移动电机62和传动组件63，固定板61水平安装在升降板32上，移动电机62固定安装在固定板61上且与控制系统电连接，移动电机62的输出端与传动组件63的输入端连接，传动组件63的输出端与托臂21连接，移动电机62驱动传动组件63带动托臂21在固定板61上滑动。固定板61水平安装在升降板32的顶侧，移动电机62竖直固定在固定板61的底侧。控制系统控制移动电机62驱动传动组件63转动带动托臂21在固定板61上来回移动，以便灵活调整托臂21在水平方向上的位置。传动组件63包括主动轮631、从动轮632和同步带633，主动轮631连接在移动电机62的输出端，从动轮632可转动地安装在固定板61上，主动轮631和从动轮632通过同步带633相连接，托臂21固定连接在同步带633上。主动轮631和从动轮632均可转动地安装在固定板61的底侧，主动轮631与移动电机62的输出轴连接，通过移动电机62驱动主动轮631转动，带动同步带633移动，使得从动轮632随之转动。主动轮631、从动轮632和同步带633的连接传动比准确，结构紧凑，耐磨性好，抗老化性能好。托臂21固定连接在同步带633的一处，随同步带633移动而左右移动。托臂21通过连接块9与同步带633固定连接，连接块9的底部固定连接在同步带633上，连接块9的顶部与托臂21的底部固定连接。托臂21位于固定板61的顶侧，以便托住晶圆。连接块9伸出于固定板61的前侧或后侧，托臂21通过连接块9与设于固定板61底侧的同步带633固定连接。连接块9有利于托臂21与同步带633连接稳固。

具体地，托臂21的数量为两个，各托臂21分别固定连接在同步带633的不同输送侧上，移动电机62驱动主动轮631转动，带动从动轮632和同步带633转动，使得各托臂21在固定板61上做张合运动。一个托臂21通过一个连接块9粘附在同步带633的前侧，另一托臂21通过另一连接块9连接在同步带633的后侧。当同步带633转动时，连接在不同输送侧的连接块9带动托臂21往不同方向移动，实现两个托臂21在固定板61上做张合运动。工作人员可根据不同规格的晶圆，通过控制系统控制移动电机62驱动主动轮631转动，带动同步带633和从动轮632转动，使得固定连接在同步带633不同输送侧上的托臂21相互靠近或相互远离。通过调节两个托臂21之间的距离，使得托臂21能够托住不同大小的晶圆(一个托臂21拖着晶圆的一侧)。该晶圆移栽机构可用于承托不同体积大小的晶圆，应用广泛。托臂21的形状为长条形，托臂21的纵截面形状为L形。托臂21可分为限位部211和水平设置的承托部212，限位部211竖直固定在承托部212远离另一托臂21的一侧，用于限定晶圆在承托部212上的位置。限位部211和承托部212形成L形的托臂21。当两个托臂21相互靠近，直至两个承托部212的一侧接触时，两个托臂21形成纵截面为凵，将晶圆稳固限定于两个托臂21的承托部212之上。

为了有利于托臂21在固定板61上来回滑动，减少托臂21与固定板61之间的摩擦力，固定板61的顶部设有至少一条滑轨7，托臂21的底部通过滑块8滑动连接在滑轨7上，滑块8的顶部与托臂21的底侧固定连接，滑块8的底部与滑轨7滑动连接。在本实施例中，固定板61的顶部设有两条并列的滑轨7，两侧滑轨7位于固定板61顶部的前后两侧。滑轨7为托臂21的移动起导向作用。托臂21的顶部固定连接有滑块8，滑块8的面积较大，可同时横跨两条滑轨7并在两条滑轨7上来回移动。

本实用新型的工作过程为：使用者需要搬运晶圆时，可先根据晶圆的尺寸，设定两个托臂21之间的间距，具体操作为：通过控制系统控制移动电机62驱动主动轮631转动，带动从动轮632和同步带633转动，使得固定连接在同步带633不同输送侧上的两个连接块9带动两个托臂21做相向移动或相背运动。晶圆视觉检测机上的夹取机构夹取晶圆后，感应装置1感应晶圆的位置，并将位置信息反馈给控制系统。控制系统控制升降电机驱动升降丝杆机构4带动升降板32上下移动，使得固定在升降板32顶侧的固定板61随之移动。托臂21通过滑轨7和滑块8滑动连接在固定板61的顶侧，固定板61在竖直方向上移动时，托臂21随之上下移动，移动至夹取机构的下方，并尽量贴近夹取机构和晶圆。夹取机构将晶圆放置在托臂21上，能够大大减少晶圆跌落摔坏的风险，使得整个晶圆搬运过程更加安全稳定。

综上，本实用新型实施例提供一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其包括控制系统、升降装置、承接装置和感应装置，承接装置包括托臂，托臂安装在升降装置上，可随升降装置升降。在工作状态下，晶圆视觉检测机的夹取机构夹住晶圆。感应装置感应晶圆的位置，并将信息反馈给控制系统，控制系统控制升降装置带动托臂上升或下降到晶圆所在位置的下方，尽量接近晶圆的位置。夹取机构将晶圆拖到承载装置上，由升降装置带动承载装置下降到检测位置，能够防止因夹取机构夹不紧，使得晶圆从高处跌落，造成损坏的情况发生，使得晶圆运输更加安全可靠。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，包括控制系统、升降装置、承接装置和感应装置，

所述升降装置包括升降驱动器和升降板，所述升降驱动器安装在晶圆视觉检测机上，所述升降驱动器的输入端与所述控制系统电连接，所述升降驱动器的输出端与所述升降板连接，

所述承接装置包括至少一个用于承托晶圆的托臂，所述托臂安装在所述升降板上，

所述感应装置与所述控制系统电连接，所述感应装置安装在所述托臂上，用于感应晶圆的位置。

2.如权利要求1所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述升降装置还包括安装板，所述安装板安装在晶圆视觉检测机上，所述升降驱动器通过升降丝杆机构与所述升降板连接，所述升降丝杆机构竖直安装在所述安装板上，所述升降丝杆机构的输入端与所述升降驱动器的输出端连接，所述升降丝杆机构的输出端与所述升降板连接。

3.如权利要求1所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述托臂通过移动模块安装在所述升降板上，所述移动模块与所述控制系统电连接，所述移动模块安装在所述升降板的顶部且与所述托臂的底部连接，用于驱动所述托臂在所述升降板上沿水平方向来回滑动。

4.如权利要求3所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述移动模块包括固定板、移动电机和传动组件，所述固定板水平安装在所述升降板上，所述移动电机固定安装在所述固定板上且与所述控制系统电连接，所述移动电机的输出端与所述传动组件的输入端连接，所述传动组件的输出端与所述托臂连接，所述移动电机驱动所述传动组件带动所述托臂在所述固定板上滑动。

5.如权利要求4所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述传动组件包括主动轮、从动轮和同步带，所述主动轮连接在所述移动电机的输出端，所述从动轮可转动地安装在所述固定板上，所述主动轮和所述从动轮通过所述同步带相连接，所述托臂固定连接在所述同步带上。

6.如权利要求5所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述托臂通过连接块与所述同步带固定连接，所述连接块的底部固定连接在所述同步带上，所述连接块的顶部与所述托臂的底部固定连接。

7.如权利要求5所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述托臂的数量为两个，各所述托臂分别固定连接在所述同步带的不同输送侧上，所述移动电机驱动所述主动轮转动，带动所述从动轮和所述同步带转动，使得各所述托臂在所述固定板上做张合运动。

8.如权利要求7所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述托臂的形状为长条形，所述托臂的纵截面形状为L形。

9.如权利要求4所述的晶圆视觉检测机的晶圆移载机构，其特征在于，所述固定板的顶部设有至少一条滑轨，所述托臂的底部通过滑块滑动连接在所述滑轨上，所述滑块的顶部与所述托臂的底侧固定连接，所述滑块的底部与所述滑轨滑动连接。

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