CN217405388U - 一种晶圆转移设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆转移设备，至少包括：结合件，允许容纳多个晶圆；台座，设置在所述结合件的一侧；翻转装置，转动安装在所述台座上；承装件，滑动连接于所述翻转装置，且允许所述翻转装置带动所述承装件转动，允许所述承装件容纳多个晶圆；以及破片检测传感器，固定连接于所述台座的一侧，所述破片检测传感器位于所述结合件和所述承装件之间。本实用新型所述晶圆转移设备，可提升晶圆转移效率。

Description

一种晶圆转移设备

技术领域

本实用新型属于晶圆加工领域，特别涉及一种晶圆转移设备。

背景技术

在晶圆的制程或清洗工艺中，需要将晶圆转移。而在转移晶圆的过程中，易导致晶圆破片。而晶圆破片会影响机械结构的正常运行，也可能对其他完好的晶圆造成损伤，从而导致更多的破片产生。这不仅会造成经济损失，也会影响产线效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆转移设备，能够及时确认晶圆是否破片，提升晶圆转移效率。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种晶圆转移设备，至少包括：

结合件，允许容纳多个晶圆；

台座，设置在所述结合件的一侧；

翻转装置，转动安装在所述台座上；

承装件，滑动连接于所述翻转装置，且允许所述翻转装置带动所述承装件转动，允许所述承装件容纳多个晶圆；以及

破片检测传感器，固定连接于所述台座的一侧，所述破片检测传感器位于所述结合件和所述承装件之间。

在本实用新型一实施例中，所述承装件包括第一承装板和第二承装板，且所述第一承装板位于所述第二承装板远离所述破片检测传感器的一侧。

在本实用新型一实施例中，所述第一承装板上设置有第一通孔，且由靠近所述第二承装板的一端至远离所述第二承装板的一端，所述第一通孔的孔径逐渐减小。

在本实用新型一实施例中，所述第二承装板上设置有第二通孔，且所述第二通孔的孔径大于或等于所述晶圆的直径。

在本实用新型一实施例中，所述翻转装置包括机箱，所述机箱的一侧设置有滑动结构，且所述承装件连接于所述滑动结构。

在本实用新型一实施例中，所述滑动结构包括第一滑槽和滑板，且所述滑板滑动连接于所述第一滑槽内，所述承装件固定连接于所述滑板。

在本实用新型一实施例中，所述台座的一侧安装有第一传感器，且所述第一传感器的接收端位于所述结合件和所述破片检测传感器之间。

在本实用新型一实施例中，所述台座的一侧安装有第二传感器，且所述第二传感器的接收端位于所述破片检测传感器和翻转前的所述承装件之间。

在本实用新型一实施例中，所述翻转装置安装有定位块，所述台座的一侧安装有第三传感器，且翻转前的所述定位块位于所述第三传感器的传感范围内。

在本实用新型一实施例中，所述翻转装置的转动角度为0°～90°。

如上所述，本实用新型提供了一种晶圆转移设备，应用在晶圆清洗的制程中，能够使晶圆从水平向转移至竖直方向，以便于晶圆加工的制程衔接并有利于对晶圆进行清洗，晶圆的转移效率更高。并且，根据本实用新型提供的晶圆转移设备，能够及时找出在晶圆转移过程中出现的晶圆破片，避免因破片对其他晶圆造成损伤，保障了晶圆清洗过程中的晶圆品质。并且，根据本实用新型提供的晶圆转移设备，能够使晶圆的放置更加稳定，减少破片的出现。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型所述转移设备的结构示意图。

图2为翻转装置翻转后的主视结构示意图。

图3为翻转装置翻转后的侧视结构示意图。

图4为滑动结构的结构示意图。

图5为承装件的倒置结构示意图。

图6为第一通孔和第二通孔的结构示意图。

标号说明：1晶圆，2结合件，3清洗槽，10台座，101底台，102座板，20翻转装置，201电机，202机箱，30滑动结构，301滑板，302第一滑槽，303驱动件，3031动力杆，304传动杆，305滑道，40承装件，401第一承装板，4011第一通孔，402第二承装板，4021第二通孔，403支板，50定位板，501破片检测传感器，60第一传感器，70第二传感器，80第三传感器，801支杆，802定位块，90底座，901第二滑槽，100套筒，1001转板，1002滑动杆，1003固定座，1004滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在晶圆被加工成形及抛光处理的过程中，晶圆表面会与各种有机物、粒子及金属接触，从而表面附着污染物，这些污染物会影响产品的良率。因此，需要将加工后的晶圆转移到清洗设备中进行清洗。所述清洗设备例如为槽式清洗机，槽式清洗机内包括清洗槽和转移设备。其中，转移设备用于将装载好的晶圆转移到清洗槽内，在晶圆装入所述清洗槽并完成清洗后，将晶圆送出。通过本实用新型提供的转移设备，应用于晶圆清洗工艺中，具体的，应用于例如槽式清洗机中，能够及时确认晶圆是否破片，从而提升晶圆的清洗效率和良率，降低损失。

请参阅图1和图2所示，本实用新型提供了一种晶圆转移设备，例如用于晶圆清洗工艺中，所述晶圆转移设备包括结合件2、台座10、翻转装置20、承装件40和破片检测传感器501。其中，在晶圆清洗工艺中设置有晶圆清洗设备，且所述晶圆清洗设备包括清洗槽3。其中，结合件2安装在清洗槽3内，结合件2上可以装入多个晶圆1，且晶圆1的放置方向与结合件2的表面垂直，以便于的晶圆1的转移。其中，台座10与清洗槽3相邻。翻转装置20转动安装在台座10上。承装件40滑动连接在翻转装置20的一侧，且为翻转装置20翻转后面向结合件2的一侧。承装件40上可以平行装入多个晶圆1。将加工后的晶圆1安装到承装件40上，并由翻转装置20带动承装件40转动，以完成对晶圆1从水平放置到竖直放置的转向。在翻转装置20翻转前，晶圆1与结合件2的表面平行。当翻转装置20翻转后，承装件40悬空位于结合件2上，承装件40与结合件2相互平行，且晶圆1垂直于结合件2的表面。其中，破片检测传感器501固定在台座10上。破片检测传感器501位于结合件2和翻转后的承装件40之间，且破片检测传感器501位于靠近承装件40的一侧。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型一实施例中，在翻转装置20翻转之前，承装件40和结合件2相互垂直。在翻转装置20翻转之前，将完成工艺加工，例如离子注入、切割等工艺的多个晶圆1装入承装件40，且多个晶圆1相互平行，以利于晶圆1的装入，避免晶圆1装入时破损。晶圆1安装好后，翻转装置20带动承装件40转动。在翻转装置20翻转后，承装件40与结合件2相互平行。控制承装件40沿着垂直于结合件2表面的方向，朝着结合件2滑动，使晶圆1与结合件2表面结合，从而完成晶圆1的放置，以利于晶圆1后续清洗工艺的进行。在翻转装置20完成翻转后，晶圆1若有破片，则破片会沿着竖直方向，即与晶圆1平行的方向移动，并经过破片检测传感器501的监测范围。因此在承装件40完成翻转后，能够立刻被逮出破片，从而提升晶圆1和结合件2的结合效率，避免破片情况地进一步扩大。其中，翻转装置20的转动角度为例如0°～90°。具体地，在本实施例中，翻转装置20的转动角度为90°。

请参阅图1和图2所示，在本实用新型一实施例中，翻转装置20包括电机201和连接于电机201的机箱202。其中，电机201安装在台座10上。在本实施例中，台座10包括底台101和座板102，座板102固定在底台101上。具体的，座板102可以是例如1块，例如2块，也可以是多块。在本实施例中，座板102为例如2块，以便于电机201的安装，且以利于翻转装置20在两个座板102之间翻转，提升翻转装置20转动的稳定性。在本实施例中，电机201为交流电机，且不限于为单相电机或三相电机。电机201安装在座板102的一侧，且电机201的电机轴穿过座板102，转动连接于另一座板102。且电机201的电机轴穿过机箱202，机箱202固定连接于电机201的电机轴。当电机201受到驱动控制时，电机201的电机轴带动机箱202完成旋转，从而实现翻转装置20的翻转，以及对晶圆1位置的改变。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，机箱202的一侧设置有滑动结构30，且承装件40固定连接于滑动结构30。其中，滑动结构30包括滑板301和第一滑槽302。第一滑槽302设置在机箱202靠近结合件2的一侧，滑板301滑动连接于第一滑槽302内。承装件40固定连接于滑板301。其中，第一滑槽302的底壁与机箱202的结合件2的表面垂直。当滑板301在第一滑槽302内滑动时，带动承装件40沿着垂直于结合件2的方向移动，从而将翻转后的晶圆1转移至于结合件2结合的位置，完成晶圆1的转移。具体的，在本实施例中，滑板301的移动距离小于晶圆1的半径长度，以确保晶圆1翻转后能快速被转移至结合件2上。

请参阅图1、图3和图4所示，在本实用新型一实施例中，滑动结构30还包括驱动件303，驱动件303的输出端连接有动力杆3031。动力杆3031的另一端连接有传动杆304。第一滑槽302的底壁上设置有滑道305，传动杆304滑动连接在滑道305内。且传动杆304的一端固定连接于动力杆3031，另一端固定连接于滑板301。其中，传动杆304和动力杆3031相互垂直，且传动杆304垂直连接于滑板301，以利于驱动件303驱动时，滑板301能沿着垂直于结合件2表面的位置移动，实现对晶圆1的位置转移。在本实施例中，驱动件303可以是气缸、液压缸，也可以是伺服电机等等。且在本实施例中，驱动件303安装在机箱202内，动力杆3031位于机箱202内，以保护器件。在其他实施例中，驱动件303也可以安装在机箱202的外部，以便于维修。

请参阅图4-图6所示，在本实用新型一实施例中，承装件40包括第一承装板401和第二承装板402。第一承装板401固定连接于滑板301，第二承装板402固定连接于滑板301，且第一承装板401位于第二承装板402远离破片检测传感器501的一侧。其中，第一承装板401和第二承装板402的同一侧固定有支板403，且支板403固定连接于滑板301。具体的，第一承装板401上设置有第一通孔4011，第二承装板402上设置有第二通孔4021。晶圆1的一端安装在第一通孔4011内，晶圆1的另一端安装在第二通孔4021内。在翻转装置20翻转前，将晶圆1从第二承装板402的一侧插入第二通孔4021内，再推入第一通孔4011内，完成定位。

请参阅图4-图6所示，在本实用新型一实施例中，第一通孔4011靠近第二通孔4021一端的孔长大于远离第二通孔4021一端的孔长，以定位晶圆1的位置。具体的，第一通孔4011靠近第二通孔4021一端的长度为L₁，远离第二通孔4021一端的长度为L₂，则L₁＞L₂。第二通孔4021靠近第一通孔4011一端的孔长大于等于远离第一通孔4011一端的孔长，以利于晶圆1转移时脱出，与结合件2结合。具体的，第二通孔4021靠近第一通孔4011一端的长度为L₃，远离第一通孔4011一端的长度为L₄，则L₃≥L₄。在本实施例中，由远离第二通孔4021的一端向靠近第二通孔4021的一端，第一通孔4011的孔长依次增大，以提升晶圆1安装进第一通孔4011的边缘顺滑度，提升晶圆1固定的稳定性。其中，孔长指通孔的纵截面中，通孔两端的长度。本实用新型中，不限定第一通孔4011和第二通孔4021的形状。在本实施例中，第一通孔4011纵截面的截面线为弧线，以利于晶圆1卡合在第一通孔4011内，从而快速定位晶圆1。具体的，第一通孔4011截面弧线的弧心角α为例如15°～30°，且第一通孔4011截面弧线半径与晶圆1的半径相等，以在确保晶圆1定位稳定的情况下，提升晶圆1脱出的便利性。在本实施例中，第二通孔4021为方孔，以利于转移晶圆1。在其他实施例中，第一通孔4011和第二通孔4021的截面也可以是锥形。

请参阅5和图6所示，在本实用新型一实施例中，第一通孔4011靠近第二通孔4021一端的长度小于等于晶圆1的直径，以利于卡合定位晶圆1的位置，并避免晶圆1在转移过程中从另一侧脱出。在本实施例中，第二通孔4021的孔径大于等于晶圆1的直径，以利于在翻转装置20翻转后，将晶圆1转移至结合件2上。在本实施例中，第二通孔4021的孔径等于晶圆1的直径，以利于转移晶圆1的同时，帮助定位晶圆1，提升晶圆1转移定位的精确性和稳定性，减少晶圆1破片。在本实用新型中，第一承装板401和第二承装板402为耐酸碱材质，例如特氟龙材质。具体的，第一承装板401和第二承装板402可以是弹性材质，以通过回弹力夹紧晶圆1，并利于晶圆1被翻转后，给工作人员检测晶圆1的破片情况。其中，晶圆1被翻转后，位于第二承装板402和结合件2之间的面积小于晶圆1的面积，以避免晶圆1在被翻转过程中被甩出，造成破片。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，台座10上固定有定位板50，破片检测传感器501固定在定位板50上。具体的，定位板50设置在结合件2和翻转后的承装件40之间。其中，破片检测传感器501固定在座板102上，且破片检测传感器501位于结合件2和翻转后的承装件40之间，以便于检测晶圆1的破片情况。当翻转装置20翻转后，晶圆1的破片受到重力影响掉落，并经过破片检测传感器501的检测范围。其中，晶圆1在破片检测传感器501所在平面的投影，位于破片检测传感器501的检测范围内。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，台座10上安装有第一传感器60。其中，第一传感器60位于破片检测传感器501和结合件2之间。具体的，第一传感器60安装在座板102的一侧，且第一传感器60的接收端从座板102的一侧伸出。当晶圆1被翻转后，滑动结构30带动承装件40沿着第一滑槽302移动，使晶圆1和结合件2结合。第一传感器60为倾角传感器，且可以是垂直传感器，以捕捉承装件40的移动路线，提升晶圆1结合的精确度。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，台座10上安装有第二传感器70。其中，第二传感器70位于破片检测传感器501和翻转前的承装件40之间。具体的，第二传感器70安装在座板102上，第二传感器70的接收端从座板102的一侧伸出。在翻转装置20的翻转过程中，经过第二传感器70的检测范围。其中，第二传感器70为倾角传感器，且可以是水平传感器，以捕捉机箱202的翻转，提升晶圆1翻转控制的精度，提升工艺间的配合效率。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，台座10上安装有第三传感器80。具体的，座板102的一侧固定有支杆801，且支杆801的一端固定连接于座板102，另一端伸出座板102。其中，第三传感器80安装在支杆801上，且支杆801为伸出座板102的一端。在本实施例中，翻转装置20与承装件40相对的一侧固定有定位块802。在翻转装置20翻转前和回位后，第三传感器80在定位块802一侧的投影位于定位块802内。其中，第三传感器80可以是红外传感器、光线传感器等等。在翻转装置20翻转前，第三传感器80可以捕捉定位块802的位置，从而确定翻转装置20在规定位置上。同样地，当翻转装置20回位后，通过第三传感器80捕捉定位块802的位置，以确认翻转装置20是否回到规定位置，从而确保晶圆转移和晶圆加工工艺对接的精度，提升晶圆1转移的控制效率和控制精度，有利于减少晶圆1的破片。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，翻转装置20与承装件40相对的一侧连接有支撑结构。所述支撑结构包括套筒100。套筒100的一端铰接于机箱202的一侧，且为与承装件40相对的一侧。在本实施例中，套筒100的一端固定有转板1001。机箱202与承装件40相对的一侧固定有固定座1003，转板1001转动连接于固定座1003。套筒100内滑动连接有滑动杆1002，滑动杆1002一端滑动连接在套筒100内，另一端铰接有滑块1004。其中，滑动杆1002和滑块1004的铰接结构可以是球铰链，也可以是铰链板等等。其中，所述支撑结构还包括底座90，台座10安装在底座90上。且底座90上设置有第二滑槽901，滑块1004滑动连接在第二滑槽901内。

请参阅图1-图4所示，在本实用新型一实施例中，当翻转装置20翻转时，转板1001转动，从而带动套筒100移动，在竖直方向上，套筒100整体朝着背离滑块1004的一侧移动，由于滑块1004固定在第二滑槽901内，滑动杆1002的一端在套筒100内滑动，体现为滑动杆1002从套筒100内拉出。滑动杆1002的另一端带动滑块1004朝向台座10移动，从而平衡机箱202的转动，作为机箱202的转动阻尼，以提升翻转装置20转动的稳定性。在翻转装置20翻转回位时，所述支撑结构依旧作为转动阻尼，提升翻转的稳定性，并在翻转装置20回位后，帮助支撑机箱202，提升机箱202固定的稳定性，减小电机201的电机轴承载压力，提升翻转装置20的使用寿命。

本实用新型提供了一种晶圆转移设备，所述晶圆转移设备包括结合件、台座、翻转装置、承装件、滑动结构和破片检测传感器。其中，台座设置在结合件的一侧，翻转装置转动连接于台座，滑动结构滑动连接于翻转装置的一侧，承装件连接于滑动结构，且承装件可以容纳多个晶圆平行装入。其中，破片检测传感器安装在台座上，且破片检测传感器设置在结合件和翻转后的承装件之间。本实用新型可用于将晶圆从水平方向转移至竖直方向，且能快速确认晶圆是否破片，从而提升晶圆的转移效率。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种晶圆转移设备，其特征在于，至少包括：

结合件，允许容纳多个晶圆；

台座，设置在所述结合件的一侧；

翻转装置，转动安装在所述台座上；

承装件，滑动连接于所述翻转装置，且允许所述翻转装置带动所述承装件转动，允许所述承装件容纳多个晶圆；以及

破片检测传感器，固定连接于所述台座的一侧，所述破片检测传感器位于所述结合件和所述承装件之间。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述承装件包括第一承装板和第二承装板，且所述第一承装板位于所述第二承装板远离所述破片检测传感器的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述第一承装板上设置有第一通孔，且由靠近所述第二承装板的一端至远离所述第二承装板的一端，所述第一通孔的孔径逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述第二承装板上设置有第二通孔，且所述第二通孔的孔径大于或等于所述晶圆的直径。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述翻转装置包括机箱，所述机箱的一侧设置有滑动结构，且所述承装件连接于所述滑动结构。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述滑动结构包括第一滑槽和滑板，且所述滑板滑动连接于所述第一滑槽内，所述承装件固定连接于所述滑板。

7.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述台座的一侧安装有第一传感器，且所述第一传感器的接收端位于所述结合件和所述破片检测传感器之间。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述台座的一侧安装有第二传感器，且所述第二传感器的接收端位于所述破片检测传感器和翻转前的所述承装件之间。

9.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述翻转装置安装有定位块，所述台座的一侧安装有第三传感器，且翻转前的所述定位块位于所述第三传感器的传感范围内。

10.根据权利要求1所述的一种晶圆转移设备，其特征在于，所述翻转装置的转动角度为0°～90°。

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