CN219017616U - 晶圆转移装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种晶圆转移装置，属于半导体技术领域。晶圆转移装置包括：载台，载台上设置有用于容置晶圆的第一容置件和第二容置件；机械臂，机械臂可移动地设置在载台的上方，机械臂具有真空吸盘，用于将第一容置件内的晶圆吸附并转移至第二容置件内；检测元件，检测元件设置在机械臂上，用于获取第一容置件内待转移的晶圆的位置和第二容置件内能放置晶圆的位置。本实用新型解决了现有技术中晶圆在转移过程中容易受损的问题。

Description

晶圆转移装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆转移装置。

背景技术

ALD(原子沉积)沉积绝缘层SiO₂、Al₂O₃，在前段LED(发光二级管)制程中，作为钝化层的作用，保护LED不会短路漏电、保护发光区不被刮伤，也可避免后期工序中可能带来的工艺损伤。现有设备的晶圆载具在上下片时由于上下片窗口较小，实际操作时极不方便，且均为接触式上下片，极容易对晶圆造成损伤，从而影响良率，同时也会影响晶圆的转移效率。

因此，如何避免在转移过程中造成晶圆损伤是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种晶圆转移装置，旨在解决现有技术中晶圆在转移过程中容易受损的问题。

一种晶圆转移装置，包括：载台，载台上设置有用于容置晶圆的第一容置件和第二容置件；机械臂，机械臂可移动地设置在载台的上方，机械臂具有真空吸盘，用于将第一容置件内的晶圆吸附并转移至第二容置件内；检测元件，检测元件设置在机械臂上，用于获取第一容置件内待转移的晶圆的位置和第二容置件内能放置晶圆的位置。

上述通过在载台的上方设置可移动的机械臂，且机械臂上设置有真空吸盘，真空吸盘吸附晶圆时会与晶圆保持一定的间隙而不与晶圆发生直接接触，从而保证晶圆在转移过程中不与其他部件发生接触，从而避免受损，解决了现有技术中晶圆在转移过程中容易受损的问题，保证了晶圆的良率。此外，通过在机械臂上设置检测元件来检测第一容置件内待转移的晶圆的位置和第二容置件内能放置晶圆的位置，使得机械臂能够准确地抓取和放置晶圆，从而提高晶圆的转移效率，节约人力和时间成本。

可选地，晶圆转移装置还包括支架，支架设置在载台的一侧且支架的至少一部分伸入载台的上方，机械臂与支架可移动地连接。通过设置支架作为支撑结构，使得机械臂能够悬置在载台的上方并相对于支架可移动，从而沿带动真空吸盘移动，完成晶圆由第一容置件转移至第二容置件的转移过程。

可选地，支架包括第一滑轨，机械臂与第一滑轨可移动地连接。通过在支架上设置第一滑轨，使得机械臂能够相对于支架顺畅地移动，从而带动真空吸盘移动，完成晶圆由第一容置件转移至第二容置件的转移过程。

可选地，机械臂包括第一臂和第二臂，第一臂远离第二臂的一端与支架可移动地连接，第二臂与第一臂可移动地连接。通过上述设置，使得机械臂能够带动真空吸盘上下移动，从而完成晶圆的吸附和放置过程。

可选地，第一臂包括第二滑轨，第二臂与第二滑轨可移动地连接。通过设置第二滑轨，使得第二臂能够相对于第一臂顺畅地移动，从而带动真空吸盘上下移动，完成晶圆的吸附和放置过程。

可选地，第二臂相对于第一臂的移动方向与机械臂相对于支架的移动方向相垂直。通过上述设置，使得机械臂能够带动真空吸盘沿水平方向和竖直方向移动，灵活快速地完成晶圆的抓取、转移和放置过程。

可选地，真空吸盘设置在第二臂远离第一臂的一端。通过上述设置，使得真空吸盘位于机械臂的最底端，尽可能地靠近晶圆，从而方便地吸附和放置晶圆。

可选地，检测元件设置在第一臂靠近第二臂的一端。通过上述设置，使得检测元件既能固定设置，又能尽可能地靠近并朝向晶圆，从而保证检测效果。

可选地，载台开设有凹槽，第一容置件和/或第二容置件放置在凹槽内，凹槽内设置有固定第一容置件和/或第二容置件的卡扣结构。通过设置凹槽和卡扣结构，使得第一容置件和第二容置件能够稳固地放置在载台上而不会发生移动，保证晶圆转移过程中位置准确，卡扣结构能够防止在晶圆的转移过程中卡夹发生移动、松动而造成晶圆掉落、划伤等风险，进而保证晶圆转移效率和良率。

可选地，晶圆转移装置还包括控制器，控制器分别与机械臂和检测元件电连接。控制器能够根据检测元件反馈的第一容置件内的晶圆位置控制机械臂移动至相应的位置，从而准确吸附晶圆，且能够根据检测元件反馈的第二容置件内的空余位置控制机械臂移动至相应的空余位置，从而准确地放置晶圆，大大提高了晶圆转移的准确度和效率，同时避免晶圆在转移过程中与其他部件发生碰撞，保证晶圆良率。

可选地，第一容置件为晶圆卡夹；和/或第二容置件为ALD载具。

附图说明

图1为根据本实用新型一种实施例中的晶圆转移装置的一个角度的结构示意图；

图2为根据本实用新型一种实施例中的晶圆转移装置的另一个角度的结构示意图；

图3为根据本实用新型一种实施例中的真空吸盘吸附晶圆的示意图；

图4为根据本实用新型一种实施例中的载台的结构示意图。

附图标记说明：

10-载台；11-凹槽；12-卡扣结构；20-第一容置件；30-第二容置件；40-机械臂；41-第一臂；411-第二滑轨；42-第二臂；50-真空吸盘；60-检测元件；70-支架；71-第一滑轨；80-控制器；90-晶圆。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

正如背景技术部分所描述的，现有技术中存在晶圆在转移过程中容易受损的问题。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。如图1至图2所示，晶圆转移装置包括载台10、机械臂40和检测元件60。载台10上设置有用于容置晶圆90的第一容置件20和第二容置件30。机械臂40可移动地设置在载台10的上方，机械臂40具有真空吸盘50，用于将第一容置件20内的晶圆90吸附并转移至第二容置件30内。检测元件60设置在机械臂40上，用于获取第一容置件20内待转移的晶圆90的位置和第二容置件30内能放置晶圆90的位置。

上述通过设置在载台10的上方设置可移动的机械臂40，且机械臂40上设置有真空吸盘50，真空吸盘50吸附晶圆90时会与晶圆90保持一定的间隙而不与晶圆90发生直接接触，从而保证晶圆90在转移过程中不与其他部件发生接触，从而避免受损，解决了现有技术中晶圆在转移过程中容易受损的问题，保证了晶圆90的良率。此外，通过在机械臂40上设置检测元件60来检测第一容置件20内待转移的晶圆90的位置和第二容置件30内内能放置晶圆90的位置，使得机械臂40能够准确地抓取和放置晶圆90，从而提高晶圆90的转移效率，节约人力和时间成本。

在本实施例中，第一容置件20为晶圆卡夹。第二容置件30为ALD载具。也就是说，本实施例中的晶圆转移装置用于ALD设备运行中的晶圆转移，实现自动、快速、安全转移晶圆90，提高工作效率及降低人工上下片时对晶圆90造成损伤，保证晶圆90的良率。当然，本申请中的晶圆转移装置还可以用于其他制程工艺中的晶圆转移，例如普通卡夹之间的晶圆转移，可以根据实际需求进行选择。

如图3所示，真空吸盘50利用伯努利原理，使得真空吸盘50在吸附晶圆90的同时，不与晶圆90直接接触，而是与晶圆90之间存在一定的真空间隙，从而实现非接触式吸附，避免对晶圆90造成损坏。

如图1至图2所示，晶圆转移装置还包括支架70。支架70设置在载台10的一侧且支架70的至少一部分伸入载台10的上方，机械臂40与支架70可移动地连接。具体的，支架70包括立置的支撑架和由支撑架向载台10的上方伸出的悬臂，支撑架位于载台10的一侧，机械臂40与悬臂可移动地连接。在本实施例中，悬臂水平设置。通过设置支架70作为支撑结构，使得机械臂40能够悬置在载台10的上方并相对于支架70可移动，从而沿带动真空吸盘50移动，完成晶圆90由第一容置件20转移至第二容置件30的转移过程。

如图1至图2所示，支架70包括第一滑轨71，机械臂40与第一滑轨71可移动地连接。可以理解的是，第一滑轨71位于悬臂上并沿悬臂的长度方向延伸，因此，机械臂40能够相对于悬臂沿水平方向移动。通过在支架70上设置第一滑轨71，使得机械臂40能够相对于支架70顺畅地移动，从而带动真空吸盘50移动，完成晶圆90由第一容置件20转移至第二容置件30的转移过程。

如图2所示，机械臂40包括第一臂41和第二臂42。第一臂41远离第二臂42的一端与支架70可移动地连接，第二臂42与第一臂41可移动地连接。具体的，第一臂41和第二臂42均竖直设置，也就是说，第二臂42沿竖直方向相对于第一臂41移动。通过上述设置，使得机械臂40能够带动真空吸盘50上下移动，从而完成晶圆90的吸附和放置过程。

如图2所示，第一臂41包括第二滑轨411，第二臂42与第二滑轨411可移动地连接。具体的，第二滑轨411沿第一臂41的长度方向即竖直方向延伸。通过设置第二滑轨411，使得第二臂42能够相对于第一臂41顺畅地移动，从而带动真空吸盘50上下移动，完成晶圆90的吸附和放置过程。

在本实施例中，第二臂42相对于第一臂41的移动方向与机械臂40相对于支架70的移动方向相垂直。通过上述设置，使得机械臂40能够带动真空吸盘50沿水平方向和竖直方向移动，灵活快速地完成晶圆90的抓取、转移和放置过程。

在本实施例中，真空吸盘50设置在第二臂42远离第一臂41的一端。通过上述设置，使得真空吸盘50位于机械臂40的最底端，尽可能地靠近晶圆90，从而方便地吸附和放置晶圆90。进一步的，检测元件60设置在第一臂41靠近第二臂42的一端。可理解的是，真空吸盘50和检测元件60均竖直朝下设置，相应的，第一容置件20和第二容置件30沿悬臂的长度方向间隔设置且与悬臂对应设置。通过上述设置，使得检测元件60既能固定设置，又能尽可能地靠近并朝向晶圆90，从而保证检测效果。

在本实施例中，检测元件60为激光感应元件或CCD检测元件。

如图4所示，载台10开设有凹槽11，第一容置件20和第二容置件30放置在凹槽11内，凹槽11内设置有固定第一容置件20和第二容置件30的卡扣结构12。具体的，凹槽11可以包括两种类型，以分别适配第一容置件20和第二容置件30。通过设置凹槽11和卡扣结构12，使得第一容置件20和第二容置件30能够稳固地放置在载台10上而不会发生移动，保证晶圆90转移过程中位置准确，卡扣结构12能够防止在晶圆90的转移过程中卡夹发生移动、松动而造成晶圆90掉落、划伤等风险，进而保证晶圆90的转移效率和良率。

如图1至图2所示，晶圆转移装置还包括控制器80，控制器80分别与机械臂40和检测元件60电连接。进一步的，晶圆转移装置还包括真空组件，真空组件与真空吸盘50连接，用于向真空吸盘50抽气产生负压，从而吸附晶圆90。相应的，控制器也与真空组件电连接。

具体的，控制器80能够根据检测元件60反馈的第一容置件20内的晶圆90的位置控制机械臂40沿第一滑轨71水平移动至第一容置件20的相应的位置，然后控制第二臂42沿第二滑轨411向下移动至晶圆90处，进而控制真空组件抽真空，使得真空吸盘50准确地吸附晶圆90。之后，控制器控制第二臂42沿第二滑轨411向上移动至预设高度，再沿第一滑轨71水平移动至第二容置件30的上方。控制器能够根据检测元件60反馈的第二容置件30内的空余位置控制机械臂40移动至第二容置件30的相应的空余位置，然后控制第二臂42沿第二滑轨411向下移动，使得晶圆90落入第二容置件30内，进而控制真空组件停止抽真空，使得真空吸盘50与晶圆90脱离，从而准确地将晶圆90放置在第二容置件30内。上述过程全自动运行无需人工参与，大大提高了晶圆90转移的准确度和效率，同时避免晶圆90在转移过程中与其他部件发生碰撞，保证晶圆90的良率。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种晶圆转移装置，其特征在于，包括：

载台(10)，所述载台(10)上设置有用于容置晶圆(90)的第一容置件(20)和第二容置件(30)；

机械臂(40)，所述机械臂(40)可移动地设置在所述载台(10)的上方，所述机械臂(40)具有真空吸盘(50)，用于将所述第一容置件(20)内的所述晶圆(90)吸附并转移至所述第二容置件(30)内；

检测元件(60)，所述检测元件(60)设置在所述机械臂(40)上，用于获取所述第一容置件(20)内待转移的所述晶圆(90)的位置和所述第二容置件(30)内能放置所述晶圆(90)的位置。

2.如权利要求1所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述晶圆转移装置还包括支架(70)，所述支架(70)设置在所述载台(10)的一侧且所述支架(70)的至少一部分伸入所述载台(10)的上方，所述机械臂(40)与所述支架(70)可移动地连接。

3.如权利要求2所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述支架(70)包括第一滑轨(71)，所述机械臂(40)与所述第一滑轨(71)可移动地连接。

4.如权利要求2所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述机械臂(40)包括第一臂(41)和第二臂(42)，所述第一臂(41)远离所述第二臂(42)的一端与所述支架(70)可移动地连接，所述第二臂(42)与所述第一臂(41)可移动地连接。

5.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第一臂(41)包括第二滑轨(411)，所述第二臂(42)与所述第二滑轨(411)可移动地连接。

6.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述第二臂(42)相对于所述第一臂(41)的移动方向与所述机械臂(40)相对于所述支架(70)的移动方向相垂直。

7.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述真空吸盘(50)设置在所述第二臂(42)远离所述第一臂(41)的一端。

8.如权利要求4所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述检测元件(60)设置在所述第一臂(41)靠近所述第二臂(42)的一端。

9.如权利要求1至8中任一项所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述载台(10)开设有凹槽(11)，所述第一容置件(20)和/或所述第二容置件(30)放置在所述凹槽(11)内，所述凹槽(11)内设置有固定所述第一容置件(20)和/或所述第二容置件(30)的卡扣结构(12)。

10.如权利要求1至8中任一项所述的晶圆转移装置，其特征在于，所述晶圆转移装置还包括控制器(80)，所述控制器(80)分别与所述机械臂(40)和所述检测元件(60)电连接。

11.如权利要求1至8中任一项所述的晶圆转移装置，其特征在于，

所述第一容置件(20)为晶圆卡夹；和/或

所述第二容置件(30)为ALD载具。

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