CN214175994U

CN214175994U - 一种可调节式多级晶圆对位装置

Info

Publication number: CN214175994U
Application number: CN202120063897.8U
Authority: CN
Inventors: 孙进; 马昊天; 刘芳军; 杨志勇
Original assignee: Yangzhou Sipuer Technology Co; Yangzhou University
Current assignee: Yangzhou Sipuer Technology Co; Yangzhou University
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2031-01-12

Abstract

一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，包括机箱、吸盘、红外传感器、相对布置的一对固定件，所述吸盘安装于机箱顶部中心位置，所述红外传感器安装于机箱一侧，用于感测晶圆的平缺口；一对固定件分别安装于吸盘两侧，用于固定吸盘处的晶圆。通过套筒对晶圆片进行中心定位，红外线传感器可通过调节螺母调节与吸盘中心的距离，可实现对多规格的晶圆片进行定位操作。固定件处装有柔性材料制成的套筒，减少对晶圆片的作用力，对晶圆片的作用力小，减少晶圆片的受损。本实用新型与现有技术相比较体现了其结构简单、可对多规格的晶圆片进行定位、对晶圆损伤较小等问题。

Description

一种可调节式多级晶圆对位装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆片定位领域，具体涉及到一种可调节式多级晶圆对位装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，是生产集成电路所用的载体。在晶圆片加工过程中，需要对晶圆片进行定位，晶圆的定位是加工的关键。晶圆在加工过程中，需要旋转不同的角度，通过人工调整的方式，效率低下，且晶圆易受到污染。

2019年，无锡光诺自动化科技有限公司韩志刚发明了一种晶圆对位装置（专利授权公告号：CN210897231U），其优点是晶圆放置在吸盘上，通过真空过滤器给吸盘提供真空吸稳晶圆片，可完成晶圆片的自动化位置调整，精度高，不造成产品损伤及脏污。其缺点是单个装置仅可对一种规格的晶圆片进行定位。

2019年，北京中电科电子装备有限公司刘宇光等人发明了一种晶圆定位装置及具有其的减薄机（专利申请公布号：CN111029291A），其优点是：提供了一种晶圆定位装置，同时设置有中心定位组件和缺口检测组件，在对晶圆进行中心定位的同时，能够控制晶圆旋转，从而检测到晶圆的缺口位置，实现对晶圆缺口的角度定位。其缺点是：传感器较多结构复杂。

2019年，长园启华智能科技（珠海）有限公司周李渊发明了一种晶圆定位机构（专利授权公告号：CN210866145U），其优点是整个定位过程中，只有晶圆侧缘与粗定位夹持面及精定位夹持面碰触，光刻面不接触，无污染。其缺点是：通过倾斜平面对晶圆定位，晶圆片侧面承载受力较大容易碎片；经过粗定位精定位，定位时间长。

针对以上问题，再与现有技术对比，设计了一种可调节式多级晶圆对位装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有晶圆定位装置仅可对单一规格晶圆片进行定位，传感器较多等问题，从而提出的一种可调节式多级晶圆定位装置。

为了解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，包括机箱、吸盘、红外传感器、相对布置的一对固定件，所述吸盘安装于机箱顶部中心位置，所述红外传感器安装于机箱一侧，用于感测晶圆的平缺口；一对固定件分别安装于吸盘两侧，用于固定吸盘处的晶圆。

进一步的，所述吸盘上方设有相机，所述相机通过支架与机箱连接。

进一步的，所述固定件的底部安装有导向杆，所述导向杆下方设有丝杠，所述丝杠两端由前挡板和后挡板固定于机箱；所述固定件分别与导向杆滑动配合、与丝杠螺纹配合，通过进给电机驱动丝杠，带动固定件靠近或远离吸盘平移。

进一步的，所述丝杠外侧装有同步带轮，所述进给电机通过电机固定架固定在机箱上，所述进给电机通过同步带轮驱动丝杠。

进一步的，所述机箱底部固定有中心电机，中心电机与吸盘固定杆通过联轴器相连，所述吸盘通过吸盘固定圆盘与吸盘固定杆顶部相连。

进一步的，所述吸盘下方装有气管，所述气管与气泵相联，所述气泵与气管相联处装有阀，以控制气流大小。

进一步的，所述红外传感器通过传感器固定件安装于机箱，所述传感器固定件通过粗调螺母或细调螺母与机箱相连，通过旋转粗调螺母或细调螺母改变传感器固定件与吸盘之间的距离。

进一步的，所述红外传感器为相对布置的两组红外传感器，当晶圆的平缺口与两组传感器的红外连线重合，晶圆完成定位。

进一步的，所述固定件通过套筒与晶圆接触，所述套筒通过转轴与固定件转动连接，且套筒为柔性材料制作，套筒的轴线垂直于晶圆。

进一步的，所述吸盘上设有气体的导流槽。本实用新型中：

1）套筒由柔性材料制成，由固定螺母固定在固定件的转轴上，固定件由导向杆控制晶圆周向自由度，由同步带轮和丝杠控制两侧固定件同步进给，夹持晶圆片，控制晶圆片的圆心位置。

2）相机位于吸盘的正上方，晶圆片圆心定位后检测晶圆片的圆心，进行调整。

3）红外线传感器有两个，呈对称分布，由粗条螺母或细调螺母（螺距不同）与机箱的旋接，控制红外线传感器的位置，实现对多规格的晶圆片进行对位。

4）吸盘表面有导流槽，避免对晶圆片造成应力集中，吸盘的气孔与气泵联接处装有阀，控制气流的大小。

5）吸盘由吸盘固定圆盘固定在吸盘固定杆上，吸盘固定杆与中心电机通过联轴器相连，中心电机转动能够带动吸盘吸住的晶圆片转动，当晶圆片的定位边（平缺口）刚好通过两个相对布置的红外线传感器的红外连线时，中心电机停止转动，晶圆片定位完成。

6）当晶圆片中心定位后，气泵开始抽气，吸盘将晶圆片固定在吸盘上，中心电机转动带动晶圆片转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过套筒对晶圆片进行中心定位，红外线传感器可通过调节螺母调节与吸盘中心的距离，可实现对多规格的晶圆片进行定位操作。固定件处装有柔性材料制成的套筒，减少对晶圆片的作用力，对晶圆片的作用力小，减少晶圆片的受损。本实用新型与现有技术相比较体现了其结构简单、可对多规格的晶圆片进行定位、对晶圆损伤较小等问题。

附图说明

图1为本实用新型一种可调节式多级晶圆对位装置的外部装配图；

图2为本实用新型一种可调节式多级晶圆对位装置的内部装配图；

图中：固定件1、固定螺母2、套筒3、吸盘4、红外线传感器5、传感器固定件6、粗调螺母7、细调螺母8、机箱9、导向杆10、同步带轮11、丝杠12、进给电机13、吸盘固定圆盘14、吸盘固定杆15、联轴器16、中心电机17、支架18、相机19、气管20、阀21、气泵22。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型专利作进一步说明：

如图1所示，套筒3由固定螺钉2固定在固定件1的转轴上，在装置两侧对称分布，吸盘4位于装置的中心，吸盘4上有气体的导流槽，固定晶圆片时不会对晶圆片产生应力集中，两个红外线传感器5位于传感器固定件6上方，相对布置，粗调螺母7和细调螺母8位于装置的正面。

如图2所示，导向杆10限制固定件1的周向运动，丝杠两端由前挡板和后挡板固定，丝杠12外侧装有同步带轮11，进给电机13通过电机固定架固定在前挡板下方的平台上，中心电机17通过螺栓固定在机箱9底部，中心电机17与吸盘固定杆15通过联轴器16相连，吸盘4通过固定圆盘14固定在固定杆15上方，吸盘4下方装有气管20与气泵22相联，气泵22与气管20相联处装有阀21控制气流大小，支架18位于机箱9背面，相机19装在支架18上位于吸盘4的正上方。

本实用一种可调节式多级晶圆对位装置的工作流程如下：

首先根据不同规格的晶圆片调节传感器的位置，然后机械手将上一工序晶圆片放置在吸盘上，晶圆片周围的固定件移动，吸盘上方的相机检测晶圆片的圆心，通过调整实现晶圆片的圆心定位，最后吸盘吸住晶圆片开始旋转，两红外线传感器的红外连线透过晶圆片的定位边（平缺口），检测到定位完成，中心电机停止转动，将之送至下一道工序。

本实用提供了一种可调节式多级晶圆对位装置，体现了可对多种规格晶圆片进行定位的特点，对传感器调节位置，实现对多规格的晶圆片定位的功能；使用的传感器较少，结构简单；通过柔性套筒实现晶圆片的中心定位，与固定件转动连接的套筒将晶圆片定位过程中的滑动摩擦变为滚动摩擦，对晶圆片的损伤较小；全自动对晶圆片进行定位，减少人力成本。

Claims

1.一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，包括机箱（2）、吸盘（4）、红外传感器（5）、相对布置的一对固定件（1），所述吸盘安装于机箱顶部中心位置，所述红外传感器安装于机箱一侧，用于感测晶圆的平缺口；一对固定件分别安装于吸盘两侧，用于固定吸盘处的晶圆。

2.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述吸盘上方设有相机（19），所述相机通过支架（18）与机箱连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述固定件的底部安装有导向杆（10），所述导向杆下方设有丝杠（12），所述丝杠两端由前挡板和后挡板固定于机箱；所述固定件分别与导向杆滑动配合、与丝杠螺纹配合，通过进给电机（13）驱动丝杠，带动固定件靠近或远离吸盘平移。

4.根据权利要求3所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述丝杠外侧装有同步带轮（11），所述进给电机通过电机固定架固定在机箱上，所述进给电机通过同步带轮驱动丝杠。

5.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述机箱底部固定有中心电机（17），中心电机与吸盘固定杆（15）通过联轴器（16）相连，所述吸盘通过吸盘固定圆盘（14）与吸盘固定杆顶部相连。

6.根据权利要求5所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述吸盘下方装有气管（20），所述气管与气泵（22）相联，所述气泵与气管相联处装有阀（21），以控制气流大小。

7.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述红外传感器通过传感器固定件（6）安装于机箱，所述传感器固定件通过粗调螺母（7）或细调螺母（8）与机箱相连，通过旋转粗调螺母或细调螺母改变传感器固定件与吸盘之间的距离。

8.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述红外传感器为相对布置的两组红外传感器，当晶圆的平缺口与两组传感器的红外连线重合，晶圆完成定位。

9.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述固定件通过套筒（3）与晶圆接触，所述套筒通过转轴与固定件转动连接，且套筒为柔性材料制作，套筒的轴线垂直于晶圆。

10.根据权利要求1所述的一种可调节式多级晶圆对位装置，其特征是，所述吸盘上设有气体的导流槽。