CN219435834U - 一种晶圆转移机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及晶圆加工设备的领域，尤其是涉及一种晶圆转移机构。其技术方案的要点是：包括直线模组；抓取组件，设于所述直线模组，所述直线模组用于驱使所述抓取组件往复移动，所述抓取组件用于取放晶圆；位置识别组件，设于所述直线模组，用于判断抓取组件的滑移位置；以及控制器，分别与所述直线模组以及所述位置识别组件电性连接，用于接收所述位置识别组件的信号，以控制所述直线模组的启停，本申请具有精确转移晶圆的效果。

Description

一种晶圆转移机构

技术领域

本申请涉及晶圆加工设备的领域，尤其是涉及一种晶圆转移机构。

背景技术

晶圆是一种薄片状的硅晶片结构，通常应用在半导体领域，通过物理及化学工艺方法，可制作成芯片、传感器以及发光半导体元件等产物，在高端制造业中具有重要引导意义。

目前，硅晶片通常需要经过蚀刻、抛光、清洗以及检验等工艺步骤，而每当晶圆进行一个工艺步骤处理时，需要在对应的工艺设备中进行加工处理；通常，相关技术中通过机械手设备实现晶圆的抓取转移，但各设备之间的距离不一，当不同的工艺设置之间的间距过大时，机械手设备的转移精度可影响物料的转移效率及稳定性。

在将晶圆转移至不同的工艺设备的过程中，相关技术中还缺乏一种在不同工艺设备间实现精确转移晶圆的技术方案。

实用新型内容

为了精确转移晶圆，本申请提供一种晶圆转移机构。

本申请提供的一种晶圆转移机构采用如下的技术方案：

一种晶圆转移机构，包括直线模组；抓取组件，设于所述直线模组，所述直线模组用于驱使所述抓取组件往复移动，所述抓取组件用于取放晶圆；位置识别组件，设于所述直线模组，用于判断抓取组件的滑移位置；以及控制器，分别与所述直线模组以及所述位置识别组件电性连接，用于接收所述位置识别组件的信号，以控制所述直线模组的启停。

通过采用上述技术方案，位置识别组件可识别直线模组的滑块位移位置，在控制器的控制作用下，实现对直线模组的精确控制，实现驱使抓取组件在不同的工艺设备之间精确往复位移，晶圆的转移精确度得到显著提升。

优选的，所述直线模组包括型材本体；驱动件，设于所述型材本体上，与所述控制器电性连接；以及滑台，滑动设置于所述型材本体，所述驱动件与所述滑台相连，所述驱动件用于驱使所述滑台往复位移，所述抓取组件设于所述滑台。

通过采用上述技术方案，驱动件可接收来自控制器的控制信号，进而驱使滑台实现滑动，进而带动抓取组件实现往复移动，结构合理且高效。

优选的，所述滑台包括滑动部以及装载部，所述滑动部滑动设置在所述型材本体处，并与所述驱动件相连，所述装载部固定设置于所述滑动部，所述装载部包括底板以及设置于所述底板四周的侧板。

通过采用上述技术方案，抓取组件可直接安装在底板处，此时侧板可起到对抓取组件四周进行支护的作用，进而可使抓取组件在位移过程中得到保护，减少产生磕碰、破损的可能性。

优选的，所述位置识别组件包括磁尺以及磁头，所述磁尺固定设置于所述型材本体，所述磁头设置于所述滑台，所述磁尺与所述磁头相对，所述磁头与所述控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，在磁尺以及磁头的相互配合下，磁头可识别滑台的位移位置，进而将相应的位移信号反馈至控制器处，以便于控制器可准确发出控制信号，以提升滑台的位移精度。

优选的，所述抓取组件包括外壳；升降部，设于所述外壳内；旋转部，设于所述升降部，所述升降部用于驱使所述旋转部升降运动；以及真空抓取部，设于所述旋转部，所述旋转部用于驱使所述真空抓取部水平转动，所述真空抓取部用于抓取晶圆。

通过采用上述技术方案，升降部以及旋转部可相互配合，以驱使真空抓取部升降以及水平转动，以便于真空吸取晶圆，结构灵活度高。

优选的，所述真空抓取部位为多组。

通过采用上述技术方案，多组真空抓取部可同时抓取多个晶圆件，晶圆的整体转移效率，得到显著提升。

优选的，所述位置识别组件包括光栅尺以及光栅头，所述光栅尺固定设置于所述型材本体，所述光栅头设置于所述滑台，所述光栅尺与所述光栅头相对，所述光栅头与所述控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，在光栅尺以及光栅头的相互配合下，光栅头可识别滑台的位移位置，进而将相应的位移信号反馈至控制器处，以便于控制器可准确发出控制信号，以提升滑台的位移精度。

优选的，所述外壳上具有第一通风孔，所述直线模组上具有与所述第一通风孔连通的第二通风孔，所述外壳设有与所述第一通风孔相对的风扇。

通过采用上述技术方案，风扇可形成负压区，以使外部空气进入外壳内部，进而对内部的元件进行冷却，第一通风孔以及第二通风孔起到导通作用，元件的使用寿命得到提升。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、位置识别组件可识别直线模组的滑块位移位置，在控制器的控制作用下，实现对直线模组的精确控制，实现驱使抓取组件在不同的工艺设备之间精确往复位移，晶圆的转移精确度得到显著提升；

2、抓侧板可起到对抓取组件四周进行支护的作用，进而可使抓取组件在装配时得到保护，不易产生磕碰、破损的可能性；

3、风扇对内部的元件进行冷却，第一通风孔以及第二通风孔起到导通作用，元件的使用寿命得到提升。

附图说明

图1是本申请实施例1中转移机构的结构示意图。

图2是本申请实施例1中转移机构另一视角的结构示意图。

图3是本申请实施例1中滑座、抓取组件以及直线模组的结构示意图。

附图标记说明：

1、直线模组；11、驱动件；12、型材本体；13、滑台；131、滑动部；132、装载部；1321、底板；1322、侧板；

2、抓取组件；21、外壳；211、第一通风孔；22、旋转部；23、真空抓取部；231、机械手；232、真空吸取夹具；

3、位置识别组件；31、磁尺；32、磁头；

4、第二通风孔；

5、风扇。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开一种晶圆转移机构。

参照图1和图2，该机构包括直线模组1、抓取组件2、位置识别组件3以及控制器。其中，抓取组件2设于直线模组1，位置识别组件3设于直线模组1处，控制器分别与直线模组1以及位置识别组件3电性连接，直线模组1用于驱使抓取组件2往复移动。

此时，将直线模组1设置在两个工艺设备之间，以使抓取组件2往复靠近两个不同的工艺设备处，抓取组件2用于将晶圆在两个不同的设备之间进行取放，以实现转载作用；同时，在此过程中，位置识别组件3用于判断抓取组件2的滑移位置，位置识别组件3用于将位置信号传递至控制器处，控制器用于控制直线模组1的启停，以达到精确控制晶圆位移精度的作用。

具体的，参照图2和图3，直线模组1包括驱动件11、型材本体12以及滑台13，型材本体12可起到支撑作用，驱动件11安装于型材本体12处，滑台13滑动安装于本体处，并且滑台13与驱动件11相连接，驱动件11可选用为同步带型、滚珠丝杆型或者直线电机型的驱动结构，驱动件11的具体结构在此不作具体限制，可输出直线位移动力的形式结构均可尝试选用，驱动件11可驱使滑台13在型材本体12上滑动，将抓取组件2设置在滑台13上，即可实现直线往复运动。

在具体设置中，将直线模组1沿水平方向安装至相应的载体处，比如将直线模组1安装在机架或者机台处，需要注意的是，最好将滑台13放置在直线模组1的水平一侧，以获得在竖直平面上更多的装配空间，便于容置抓取组件2；此时，将抓取组件2设于直线模组1的滑台13处，在滑台13的带动下，可实现抓取组件2在水平直线方向上往复直线运动。

继续参照图2和图3，另外，基于实际情况，可对滑台13的具体结构进行调整，比如可以为平台结构，也可以为箱体结构，本申请实施例1采用箱体结构作为滑台13结构的展示。具体的，滑台13包括滑动部131以及装载部132，滑动部131呈板状结构，滑动部131滑动设置在型材本体12处，通常，可在型材本体12上安装滑轨，并在滑动部131上安装滑块，通过滑块以及滑轨之间滑动配合，即可实现滑台13的滑动安装。

滑动部131与驱动件11相连，并且，装载部132固定设置于滑动部131。其中，装载部132包括底板1321以及设置于底板1321四周的侧板1322，具体的，底板1321水平设置，侧板1322竖向设置，并且侧板1322固定安装于底板1321上，此时形成箱体结构，抓取组件2固定安装于底板1321处，侧板1322可起到对抓取组件2四周进行支护的作用，进而可使抓取组件2在装配时得到保护，不易产生磕碰、破损的可能性，结构的安全性得到提升。

继续参照图2和图3，为提升滑台13的位移精度，位置识别组件3包括磁尺31以及磁头32，磁尺31固定安装于型材本体12，并且磁尺31的长度方向与滑台13的滑动方向一致，磁尺31与滑台13相邻设置；另外，磁头32固定安装于滑台13处，并且磁头32与磁尺31相对，磁头32可感应磁尺31上的位置信息，磁头32与控制器电性连接。

控制器可采用PLC控制器，控制器分别与直线模组1的驱动件11以及位置识别组件3的磁头32电性连接，其中，磁头32可依据磁尺31的位置得到位置信号，并将位置信号发送至控制器内，控制器接收位置信号处，可对位置信号进行分析，当收到预设的信号值时，可转化形成控制信号，并将控制信号发送至直线模组1的驱动件11处，控制器控制滑台13实现启停动作，达到精确控制滑台13位置的作用，在此过程中，位置识别组件3起到判断直线模组1的滑台13位移位置的作用，控制器起到控制直线模组1的启停的作用，实现结构的精确自动化控制。

回看图1，抓取组件2包括外壳21、升降部、旋转部22以及真空抓取部23，其中外壳21固定安装于滑台13的底板1321处，同时，升降部安装外壳21的内部，升降部可以选用为液压升降结构，或者丝杆升降结构，可实现升降的结构均可尝试选用。

同时，旋转部22安装于升降部的顶部，旋转部22可以为伺服电机模组或者行星齿轮模组，将真空抓取部23设于旋转部22上，旋转部22可驱使真空抓取部23水平转动，同时，升降部可驱使真空抓取部23升降移动，实现真空抓取部23的位置调整，结构灵活。

另外，为实现对晶圆进行抓取，真空抓取部23包括机械手231以及真空吸取夹具232，真空吸取夹具232设于机械手231上，机械手231安装于旋转部22处，配合真空吸取夹具232，即可实现对晶圆进行真空吸附，实现抓取动作。在此，为提升抓取效率，还可设置多组真空抓取部23，比如可以位两组或者三组，在本实施例中，设置两组，以同时取放多片晶圆，提升转移效率。

参照图3，抓取组件2在长期运作后，内部元件通常会产生发热现象，造成热量堆积，堆积的热量通常会对关键元件造成影响，此时对元件进行散热，对于设备的使用寿命具有重要意义。

基于此，外壳21底部贯穿设置有第一通风孔211，滑台13的底板1321处贯穿设置有与第一通风孔211连通的第二通风孔4，外壳21底部固定安装有与第一通风孔211相对的风扇5，风扇5可由电动马达实现动力驱动，此时，启动风扇5，风扇5可形成负压区，以使外部空气进入外壳21内部，进而对内部的元件进行冷却，第一通风孔211以及第二通风孔4起到导通作用，元件的使用寿命得到提升。

本申请实施例1中一种晶圆转移机构的实施原理为： 位置识别组件3可识别直线模组1的滑块位移位置，在控制器的控制作用下，实现对直线模组1的精确控制，实现驱使抓取组件2在不同的工艺设备之间精确往复位移，晶圆的转移精确度得到显著提升。

实施例2：

与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，位置识别组件3包括光栅尺以及光栅头，光栅尺固定安装于型材本体12，并且光栅尺的长度方向与滑台13的滑动方向一致，光栅尺与滑台13相邻设置；另外，光栅头固定安装于滑台13处，并且光栅头与光栅尺相对，光栅头可感应光栅尺上的位置信息，光栅头与控制器电性连接。

本申请实施例2中一种晶圆转移机构的实施原理为：在光栅尺以及光栅头的相互配合下，光栅头可识别滑台13的位移位置，进而将相应的位移信号反馈至控制器处，以便于控制器可准确发出控制信号，控制滑台13的位移位置，滑台13的位移精度得到提升。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶圆转移机构，其特征在于：包括

直线模组(1)；

抓取组件(2)，设于所述直线模组(1)，所述直线模组(1)用于驱使所述抓取组件(2)往复移动，所述抓取组件(2)用于取放晶圆；

位置识别组件(3)，设于所述直线模组(1)，用于判断抓取组件(2)的滑移位置；

以及控制器，分别与所述直线模组(1)以及所述位置识别组件(3)电性连接，用于接收所述位置识别组件(3)的信号，以控制所述直线模组(1)的启停。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述直线模组(1)包括

型材本体(12)；

驱动件(11)，设于所述型材本体(12)上，与所述控制器电性连接；

以及滑台(13)，滑动设置于所述型材本体(12)，所述驱动件(11)与所述滑台(13)相连，所述驱动件(11)用于驱使所述滑台(13)往复位移，所述抓取组件(2)设于所述滑台(13)。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述滑台(13)包括滑动部(131)以及装载部(132)，所述滑动部(131)滑动设置在所述型材本体(12)处，并与所述驱动件(11)相连，所述装载部(132)固定设置于所述滑动部(131)，所述装载部(132)包括底板(1321)以及设置于所述底板(1321)四周的侧板(1322)。

4.根据权利要求2所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述位置识别组件(3)包括磁尺(31)以及磁头(32)，所述磁尺(31)固定设置于所述型材本体(12)，所述磁头(32)设置于所述滑台(13)，所述磁尺(31)与所述磁头(32)相对，所述磁头(32)与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述抓取组件(2)包括

外壳(21)；

升降部，设于所述外壳(21)内；

旋转部(22)，设于所述升降部，所述升降部用于驱使所述旋转部(22)升降运动；

以及真空抓取部(23)，设于所述旋转部(22)，所述旋转部(22)用于驱使所述真空抓取部(23)水平转动，所述真空抓取部(23)用于抓取晶圆。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述真空抓取部(23)位为多组。

7.根据权利要求2所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述位置识别组件(3)包括光栅尺以及光栅头，所述光栅尺固定设置于所述型材本体(12)，所述光栅头设置于所述滑台(13)，所述光栅尺与所述光栅头相对，所述光栅头与所述控制器电性连接。

8.根据权利要求5所述的一种晶圆转移机构，其特征在于：所述外壳(21)上具有第一通风孔(211)，所述直线模组(1)上具有与所述第一通风孔(211)连通的第二通风孔(4)，所述外壳(21)设有与所述第一通风孔(211)相对的风扇(5)。