CN220189572U - 一种led芯片晶圆分选机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种LED芯片晶圆分选机，应用于半导体制造MES系统中，包括基座、上料盒固定机构、下料盒固定机构、料盒运输机构、分选机构。基座上设置有至少一个料盒运输通道以及与料盒运输通道连通的上料盒分选区域和下料盒分选区域，上料盒固定机构设置于上料盒分选区域，下料盒固定机构设置于下料盒分选区域，料盒运输机构用于将上料盒固定机构和下料盒固定机构从料盒运输通道分别移动至上料盒分选区域和下料盒分选区域，分选机构设置于基座上，用于根据半导体制造MES系统提供的晶圆信息将上料盒固定机构中存放的不同晶圆分拣至下料盒固定机构中。本实用新型中的LED芯片晶圆分选机能对晶圆自动挑选分类，提高了生产效率，避免了异常混片的产生。

Description

一种LED芯片晶圆分选机

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种LED芯片晶圆分选机。

背景技术

晶圆是生产LED芯片的核心部分，LED芯片的波长、亮度、正向电压等主要光电参数基本上取决于晶圆材料，LED芯片的相关电路元件的加工与制作也是在晶圆上完成的。晶圆生产完成后，由于每个晶圆片的参数决定了其用于生产对应类别的LED芯片，因此需要将晶圆按LED芯片类别进行分选。

目前国内的LED芯片生产厂商通常采用人工分选晶圆，人工分选时通过显微镜查看晶圆上的镭刻号进行分选工作，但是这种方式不仅工作效率低，而且容易产生误选，最终影响产品的质量。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供能够进行自动分选作业的一种LED芯片晶圆分选机。

本实用新型提供了一种LED芯片晶圆分选机，应用于半导体制造MES系统中，LED芯片晶圆分选机包括基座、上料盒固定机构、下料盒固定机构、料盒运输机构、分选机构，所述基座上设置有至少一个料盒运输通道以及与所述料盒运输通道连通的上料盒分选区域和下料盒分选区域，所述上料盒固定机构设置于所述上料盒分选区域，所述下料盒固定机构设置于所述下料盒分选区域，所述料盒运输机构用于将所述上料盒固定机构和所述下料盒固定机构从所述料盒运输通道分别移动至所述上料盒分选区域和所述下料盒分选区域，所述分选机构设置于所述基座上，用于根据所述半导体制造MES系统提供的晶圆信息将所述上料盒固定机构中存放的不同晶圆分拣至所述下料盒固定机构中。

上述LED芯片晶圆分选机，料盒运输机构将上、下料盒从料盒运输通道移进移出，分选机构根据半导体制造MES系统提供的晶圆信息自动将位于上料盒分选区域内的上料盒固定机构上的不同晶圆自动分拣至位于下料盒分选区域内的下料盒固定机构上，整个过程无需工作人员的介入，相比人工分选的方式，在提高了分拣效率的同时，也避免了出现晶圆误选的情况。

另外，根据本实用新型上述的LED芯片晶圆分选机，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述料盒运输通道设置于所述基座相对的两侧。

进一步地，所述上料盒固定机构和所述下料盒固定机构均包括底座、多个固定支架，所述固定支架阵列设置在所述底座上。

进一步地，所述料盒运输机构包括第一导轨座、第一导轨、第一驱动件，所述第一导轨座设置于所述基座上，所述第一导轨固定于所述底座的下方并滑动设置在所述第一导轨座上，所述第一驱动件用于驱动所述第一导轨沿所述第一导轨移动。

进一步地，所述第一驱动件为设置于所述基座上的气缸。

进一步地，所述分选机构包括：两个相对设置的第二导轨、跨梁、真空吸盘机械手、驱动装置，所述第二导轨设置于所述基座上并位于所述料盒运输通道上方，所述第二导轨的延伸方向垂直于所述料盒运输通道的延伸方向，所述跨梁滑动设置在两个所述第二导轨上，所述跨梁的延伸方向平行于所述料盒运输通道的延伸方向，所述真空吸盘机械手滑动设置在所述跨梁上，所述驱动装置驱动所述跨梁在所述第二导轨上滑动。

进一步地，所述驱动装置包括：第一带轮机构、第二带轮机构、第二驱动件、同步传动杆，所述第一带轮机构设置在其中一个所述第二导轨的一端，第一带轮机构上的皮带与所述跨梁的一端连接，所述第二带轮机构设置在另一个所述第二导轨的一端，第二带轮机构上的皮带与所述跨梁的另一端连接，所述第二驱动件设置在所述第二带轮机构上，用于驱动第二带轮机构上的带轮旋转；所述同步传动杆的两端分别连接在所述第一带轮机构上的带轮和所述第二带轮机构上的带轮上。

进一步地，所述LED芯片晶圆分选机还包括真空检测装置，所述真空检测装置设置在所述真空吸盘机械手上。

进一步地，所述LED芯片晶圆分选机还包括晶圆位置检测装置，所述晶圆位置检测装置设置于所述基座上且靠近所述下料盒分选区域。

进一步地，所述料盒运输通道朝外设有与所述基座连接的辅助支撑架，所述辅助支撑架上设置有缓冲定位器。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的侧视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例的另一种视角的结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

主要元件符号说明：

基座100、上料盒固定机构200、底座210、固定支架220、下料盒固定机构300、料盒运输机构400、第一导轨座410、第一导轨420、气缸430、分选机构500、第二导轨510、跨梁520、真空吸盘机械手530、驱动装置540、第一带轮机构541、第二带轮机构542、第二驱动件543、同步传动杆544、皮带545、带轮546、真空检测装置600、晶圆位置检测装置700、辅助支撑架800、缓冲定位器810。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了便于理解本实用新型，下面将给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

请参阅图1至图5，为本实用新型实施例的一种LED芯片晶圆分选机，包括基座100、上料盒固定机构200、下料盒固定机构300、料盒运输机构400、分选机构500。

基座100上设置有料盒运输通道，基座100的顶部空间被分为上料盒分选区域和下料盒分选区域，料盒运输通道与上料盒分选区域和下料盒分选区域都连通，上料盒固定机构200装载不同类别LED芯片的晶圆，下料盒固定机构300装载分类好的LED芯片的晶圆。

本申请中的LED芯片晶圆分选机工作时，料盒运输机构400将上料盒固定机构200从料盒运输通道移动至上料盒分选区域，以及将下料盒固定机构300从料盒运输通道移动至下料盒分选区域，设置在基座100上的分选机构500根据半导体制造MES系统提供的晶圆信息，将上料盒固定机构200上装载的不同晶圆进行挑选，并按预定的规则将上料盒固定机构200上的晶圆移动至下料盒固定机构300的对应位置，挑片完毕后，料盒运输机构400将上料盒固定机构200从上料盒分选区域移出料盒运输通道外，以及将下料盒固定机构300从下料盒分选区域移出料盒运输通道外。

其中，半导体制造MES(Manufacturing Execution System)系统指的是应用于半导体制造业中的工厂制造执行系统，它能够管理整个制造过程，以保证生产的高效性和质量。

可选的，可以在基座100顶部空间的左侧设置料盒运输通道，或者在基座100的顶部空间右侧设置料盒运输通道，或者在基座100顶部空间的左右侧各设置料盒运输通道。

在本申请中，如图1所示，示例性的，在基座100顶部空间的左右侧各设置料盒运输通道，对应的在上料盒分选区域并排设置有两组上料盒固定机构200，两组上料盒固定机构200通过料盒运输机构400分别从基座100左右侧的料盒运输通道进出上料盒分选区域，以及对应的在下料盒分选区域并排设置有两组下料盒固定机构300，两组下料盒固定机构300通过料盒运输机构400分别从基座100左右侧的料盒运输通道进出下料盒分选区域。

在一些实施例中，如图2和图3所示，上料盒固定机构200和下料盒固定机构300均包括底座210、多个固定支架220，固定支架220阵列设置在底座210上。

在一些实施例中，如图2和图3所示，料盒运输机构400包括第一导轨座410、第一导轨420、第一驱动件，第一导轨座410安装在基座100的顶部，第一导轨420固定设置在底座210的下方，在第一驱动件的驱动下第一导轨420能够沿第一导轨410左右移动，从而带动上料盒固定机构200从基座100左右侧的料盒运输通道进出上料盒分选区域，以及带动下料盒固定机构300从基座100左右侧的料盒运输通道进出下料盒分选区域。

在一些实施例中，如图1至图3所示，可选的，第一驱动件为安装在基座100顶部的气缸430，可以理解的是为了实现移动上料盒固定机构200和下料盒固定机构300，可以使用其他的驱动装置，例如电机与丝杆的组合装置。

在一些实施例中，如图1所示，分选机构500包括两个相对设置的第二导轨510、跨梁520、真空吸盘机械手530、驱动装置540，第二导轨510安装在基座100的顶部，并且位于料盒运输通道的上方，第二导轨510的延伸方向垂直于料盒运输通道的延伸方向，跨梁520的两端分别滑动设置在两个第二导轨510上，跨梁520的延伸方向平行于料盒运输通道的延伸方向，真空吸盘机械手530滑动设置在跨梁520上，驱动装置540能够驱动跨梁520在第二导轨510上滑动。

本申请的LED芯片晶圆分选机工作时，料盒运输机构400将上料盒固定机构200从料盒运输通道移动至上料盒分选区域，以及将下料盒固定机构300从料盒运输通道移动至下料盒分选区域后，跨梁520先沿着第二导轨510的延伸方向移动至上料盒固定机构200上对应晶圆所属一行的上方，然后真空吸盘机械手530沿着跨梁520的延伸方向移动至被取晶圆的上方，接着真空吸盘机械手530上的吸盘下降至取片位置以吸取该晶圆，取片完成后，真空吸盘机械手530上的吸盘上升至预定高度，接下来驱动装置540驱动跨梁520沿着第二导轨510的延伸方向移动至下料盒固定机构300对应晶圆放置位置所属一行的上方，然后真空吸盘机械手530沿着跨梁520的延伸方向移动至晶圆放置位置的上方，接着真空吸盘机械手530上的吸盘下降至预定高度以放置该晶圆。

在一些实施例中，如图4和图5所示，具体的，驱动装置540包括：第一带轮机构541、第二带轮机构542、第二驱动件543、同步传动杆544，第一带轮机构541安装在其中一个第二导轨510的一端，第一带轮机构541上的皮带545与跨梁520的一端固定连接。第二带轮机构542安装在另一个第二导轨510的一端，第二带轮机构542上的皮带545与跨梁520的另一端固定连接，第二驱动件542设置在第二带轮机构542上，用于驱动第二带轮机构542上的带轮546旋转。可选的，第二驱动件542为安装在第二带轮机构542上且位于带轮546下方的电机，电机的输出轴通过皮带545与第二带轮机构542上的带轮546传动连接。同步传动杆544的两端分别连接在第一带轮机构541上的带轮546和第二带轮机构542上的带轮546上。

当电机的输出轴通过皮带545带动第二带轮机构542上的带轮546正反旋转时，同步传动杆544也跟着旋转进而带动第一带轮机构541上的带轮546正反旋转，从而使第一带轮机构541和第二带轮机构542上的皮带545同步运动，由于两个皮带545与跨梁520连接，因此跨梁520能够在皮带545的带动下沿着第二导轨510的延伸方向两侧移动。

在一些实施例中，如图1所示，LED芯片晶圆分选机还包括真空检测装置600，真空检测装置600安装在真空吸盘机械手530上，真空检测装置600可以跟着真空吸盘机械手530沿着跨梁520的延伸方向移动。通过设置真空检测装置600，可以检测真空吸盘机械手530上的吸盘是否正常吸附住晶圆。

如果真空吸盘机械手530上的吸盘不能吸附在晶圆上的正确位置，晶圆在移动的过程中就会发生倾斜，受作业空间的限制，此时晶圆在移动过程中很有可能碰撞到其他晶圆或者LED芯片晶圆分选机的部件，为此在一些实施例中，如图1所示，在LED芯片晶圆分选机的基座100上安装有晶圆位置检测装置700，晶圆位置检测装置700靠近下料盒分选区域。可选的，晶圆位置检测装置700为可以发射红外线的传感器，当晶圆发生倾斜，就会挡住直射的红外线的传播路劲，此时LED芯片晶圆分选机就可以根据该传感器的反馈信号判断真空吸盘机械手530上的吸盘未吸附在晶圆上的正确位置，进而可以产生报警信息或者反馈给半导体制造MES系统以通知工作人员进行处理。

在一些实施例中，为了方便装卸上料盒固定机构200和下料盒固定机构300，如图1所示，在料盒运输通道外侧设有与基座100连接的辅助支撑架800。

在料盒运输机构400将上料盒固定机构200从上料盒分选区域移出至辅助支撑架800上的指定位置时，或者将下料盒固定机构300从下料盒分选区域移出辅助支撑架800上的指定位置时，为了防止因惯性作用导致晶圆受损，在一些实施例中，如图1所示，在辅助支撑架800上该指定位置安装了缓冲定位器810。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED芯片晶圆分选机，应用于半导体制造MES系统中，其特征在于，所述LED芯片晶圆分选机包括：

基座，所述基座上设置有至少一个料盒运输通道以及与所述料盒运输通道连通的上料盒分选区域和下料盒分选区域；

上料盒固定机构，设置于所述上料盒分选区域；

下料盒固定机构，设置于所述下料盒分选区域；

料盒运输机构，用于将所述上料盒固定机构和所述下料盒固定机构从所述料盒运输通道分别移动至所述上料盒分选区域和所述下料盒分选区域；

分选机构，设置于所述基座上，用于根据所述半导体制造MES系统提供的晶圆信息将所述上料盒固定机构中存放的不同晶圆分拣至所述下料盒固定机构中。

2.根据权利要求1所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述料盒运输通道设置于所述基座相对的两侧。

3.根据权利要求1所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述上料盒固定机构和所述下料盒固定机构均包括：

底座；

多个固定支架，所述固定支架阵列设置在所述底座上。

4.根据权利要求3所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述料盒运输机构包括：

第一导轨座，设置于所述基座上；

第一导轨，固定于所述底座的下方并滑动设置在所述第一导轨座上；

第一驱动件，用于驱动所述第一导轨沿所述第一导轨移动。

5.根据权利要求4所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述驱动件为设置于所述基座上的气缸。

6.根据权利要求1所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述分选机构包括：

两个相对设置的第二导轨，所述第二导轨设置于所述基座上并位于所述料盒运输通道上方，所述第二导轨的延伸方向垂直于所述料盒运输通道的延伸方向；

跨梁，其滑动设置在两个所述第二导轨上，所述跨梁的延伸方向平行于所述料盒运输通道的延伸方向；

真空吸盘机械手，滑动设置在所述跨梁上；

驱动装置，用于驱动所述跨梁在所述第二导轨上滑动。

7.根据权利要求6所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述驱动装置包括：

第一带轮机构，设置在其中一个所述第二导轨的一端，第一带轮机构上的皮带与所述跨梁的一端连接；

第二带轮机构，设置在另一个所述第二导轨的一端，第二带轮机构上的皮带与所述跨梁的另一端连接；

第二驱动件，设置在所述第二带轮机构上，用于驱动第二带轮机构上的带轮旋转；

同步传动杆，其两端分别连接在所述第一带轮机构上的带轮和所述第二带轮机构上的带轮上。

8.根据权利要求6或7所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述LED芯片晶圆分选机还包括真空检测装置，所述真空检测装置设置在所述真空吸盘机械手上。

9.根据权利要求1所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述LED芯片晶圆分选机还包括晶圆位置检测装置，所述晶圆位置检测装置设置于所述基座上且靠近所述下料盒分选区域。

10.根据权利要求1所述的LED芯片晶圆分选机，其特征在于，所述料盒运输通道朝外设有与所述基座连接的辅助支撑架，所述辅助支撑架上设置有缓冲定位器。