[發明專利]一種硅片拾取裝置

在審

• 申請號: 201610766710.4
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107785299A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 田翠俠;阮冬;楊金國
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種硅片拾取裝置。

背景技術

硅片傳輸定位設備是硅片加工設備的重要組成部分，其功能是實現硅片在不同工位之間快速、高效、可靠的轉移，它直接體現出整機的自動化程度，可靠性。隨著硅片生產的產量和尺寸的不斷增加，要求硅片生產向著高速，連續化生產方式發展，人工裝夾的方式根本無法達到這一要求，必須由高速度，高精度的硅片傳輸設備來實現。

一般的硅片傳輸設備由機械手臂和一個硅片拾取裝置組成。現有的硅片拾取裝置通常采用吸盤的方式來吸附硅片，即在裝置本體上增加一個區域范圍的封閉型凸臺，在凸臺內部有一個下凹的真空腔，吸附硅片時，凸臺面作為硅片承片面，真空腔形成負壓區域將硅片吸附。隨著集成電路制造行業技術不斷發展，硅片處理工藝多種多樣，使得經常會有硅片產生較大的翹曲變形。而現有技術就很難吸附大翹曲硅片，因為硅片放在片叉上時，凸臺面和硅片無法形成密封，真空就不能正常建立。此外對于一些超薄硅片，真空吸附方式也會遇到容易碎片的難題。為了保證大翹曲硅片、超薄硅片等各種不同種類硅片的正常傳輸，保證傳輸的高精度需求，要求機械手臂的硅片拾取裝置能夠適應各種類型硅片。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅片拾取裝置，以解決現有技術中因硅片翹曲變形而無法吸附的問題以及拾取較薄硅片時容易損壞硅片的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種硅片拾取裝置，包括片叉本體以及設置于所述片叉本體上的氣路通道和調節機構；

所述調節機構用于將硅片調整到所述片叉本體的拾取中心位置；

所述片叉本體上設置有氣孔，用于產生具有一定流向的氣流，所述氣路通道與所述氣孔連通；

在拾取硅片過程中，所述氣路通道內通入的氣體流經所述氣孔形成具有一定流向的氣流，以使所述硅片與所述片叉本體之間的氣壓小于外界大氣壓，所述硅片在氣壓差的作用下壓在所述片叉本體上，并在所述調節機構的配合下調整到所述片叉本體的拾取中心位置，完成拾取工作。

在上述方案中，所述調節機構包括氣缸、連桿機構、定位塊，所述氣缸連接所述連桿機構，所述定位塊設置于所述連桿機構上，所述氣缸通過驅動所述連桿機構，所述連桿機構帶動所述定位塊將所述硅片調節到所述片叉本體的拾取中心位置。

在上述方案中，所述連桿機構包括連桿和設置于所述連桿上的彈簧。

在上述方案中，所述定位塊呈臺階結構，所述臺階結構包括一凸起部，所述凸起部位于所述臺階結構上端，且朝向所述片叉本體的拾取中心位置。

在上述方案中，所述定位塊采用柔性材料，部分所述連桿采用柔性材料。

在上述方案中，所述氣孔的數量為至少兩個。

在上述方案中，所有氣孔繞一中心呈旋轉對稱分布。

在上述方案中，所述氣孔上設置有調速閥，用于調整氣流的速度。

在上述方案中，所述片叉本體上設有用于支撐所述硅片的防滑墊，所述防滑墊位于所述氣孔周圍。

在上述方案中，還包括設置于所述片叉本體上的傳感器，所述傳感器用于檢測硅片的拾取狀態。

在上述方案中，所述氣路通道上設置電磁閥，用于控制所述氣體的流通與關閉。

在上述方案中，還包括一個氣泵，所述氣泵連接所述氣路通道，用于為所述氣路通道提供持續流動的氣體。

本發明提供了一種硅片拾取裝置，其特點在于利用伯努利原理靠具有一定流速的氣流來“吸附”硅片，硅片與片叉本體非直接接觸，吸附力可以相對均勻的分布在整個硅片上，從而可以有效減小傳統吸附方式中局部受力而導致整個硅片上受力不均的現象，從而也就避免了因受力不均導致損壞硅片的現象，從而適應了對較薄較脆弱的硅片的處理能力；進一步，由于這種“吸附”方式不需要構建真空腔，所以翹曲變形的硅片對本裝置的同樣適用，也就避免了因翹曲變形而無法形成密封從而無法吸附的現象；調節機構可以對硅片粗定心，減少傳片中的偏心量，使傳片效果更精準；另一方面，所述定位塊設計為臺階機構，可以將硅片卡在所述片叉本體內部，有效的防止了在硅片傳輸的過程中因突然斷氣而是硅片掉落的現象，另一方面，增加氣泵可以大大減小硅片在傳輸過程中突然斷氣的風險。

附圖說明

圖1是本申請的硅片拾取裝置的示意圖；

圖2是本申請的硅片拾取裝置的俯視圖；

圖3是本申請的硅片拾取裝置在吸附硅片時氣流流向的局部剖視圖；

圖4是本申請的硅片拾取裝置在吸附硅片時氣孔的氣流流向的俯視圖；

圖5是本申請的硅片拾取裝置吸附硅片未夾緊時的示意圖；