[發(fā)明專利]晶圓夾持機(jī)構(gòu)及晶圓傳輸設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211386726.4
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115424976B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁爍;張慶;祝佳輝;王旭晨;鮑偉成;王文廣;葉瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江果納半導(dǎo)體技術(shù)有限公司;上海果納半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/67;H01L21/677
• 代理公司: 蘇州匯誠匯智專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32623
• 代理人: 柯興宇

本發(fā)明公開了一種晶圓夾持機(jī)構(gòu)及晶圓傳輸設(shè)備，包括夾持單元和檢測單元，夾持單元包括治具塊，晶圓放置在治具塊上，治具塊連接升降結(jié)構(gòu)，通過升降結(jié)構(gòu)治具塊可根據(jù)其受到的壓力情況上下升降；夾爪，用于夾持晶圓，夾爪由兩個左右對稱且結(jié)構(gòu)相同的夾塊組成，夾塊與治具塊活動連接，同時夾塊通過第一銷軸與一固定設(shè)置的立柱連接；當(dāng)治具塊升降時，治具塊帶動夾塊繞第一銷軸轉(zhuǎn)動；所述檢測單元包括測距傳感器和壓力傳感器；本發(fā)明設(shè)計的一種用在晶圓傳輸設(shè)備上的針對于晶圓的夾持機(jī)構(gòu)，夾持單元可根據(jù)晶圓的尺寸和重量進(jìn)行夾持，檢測單元可測量治具塊的移動距離、晶圓的重力以及尺寸，從而得出夾爪的夾持力，以此判斷夾持是否存在異常。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶圓夾持機(jī)構(gòu)及晶圓傳輸設(shè)備。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體的生產(chǎn)過程中，晶圓傳輸設(shè)備可對晶圓進(jìn)行批量傳輸，其主要應(yīng)用于槽式清洗設(shè)備、擴(kuò)散工藝設(shè)備上的晶圓傳輸；晶圓傳輸設(shè)備上的WTS系統(tǒng)包括晶圓暫存區(qū)與機(jī)械夾爪。

在傳統(tǒng)的WTS系統(tǒng)中，機(jī)械夾爪的結(jié)構(gòu)是固定，其無法調(diào)節(jié)用于夾取晶圓的夾緊力，而經(jīng)不同工藝處理后匯聚在WTS系統(tǒng)中同一個晶圓暫存區(qū)中的晶圓尺寸會有差異，同時晶圓重量也會有所差異，尤其是經(jīng)研磨或者蝕刻減薄后晶圓的重量與未減薄晶圓的重量具有明顯差異，而傳統(tǒng)的WTS系統(tǒng)無法測量晶圓的具體尺寸和重量，同時也無法根據(jù)晶圓的具體尺寸和重量調(diào)節(jié)夾緊力并判斷夾持是否存在異常，從而導(dǎo)致機(jī)械夾爪抓取并傳送晶圓的過程中存在掉片或者夾緊力過大而導(dǎo)致碎片的情況。

現(xiàn)有專利CN114496867A雖然能將檢測到的不同厚度或者重量的晶圓數(shù)據(jù)發(fā)送至夾持單元來提高夾持的可靠性，但其無法判斷夾持單元是否存在夾持異常的情況。

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓夾持機(jī)構(gòu)及晶圓傳輸設(shè)備，解決傳統(tǒng)設(shè)備無法根據(jù)晶圓重量和尺寸進(jìn)行夾持并無法判斷晶圓夾持是否存在異常的技術(shù)問題。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種晶圓夾持機(jī)構(gòu)，包括裝置本體，所述裝置本體包括夾持單元和檢測單元，其中：

所述夾持單元包括：

治具塊，晶圓放置在所述治具塊上，所述治具塊連接升降結(jié)構(gòu)，通過所述升降結(jié)構(gòu)所述治具塊可根據(jù)其受到的壓力情況上下升降；

夾爪，用于夾持晶圓，所述夾爪由兩個左右對稱且結(jié)構(gòu)相同的夾塊組成，所述夾塊與所述治具塊活動連接，同時所述夾塊通過第一銷軸與一固定設(shè)置的立柱連接；

當(dāng)所述治具塊升降時，所述治具塊帶動所述夾塊繞所述第一銷軸轉(zhuǎn)動；

所述檢測單元用于檢測所述夾爪的夾持力。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明設(shè)計的一種用在晶圓傳輸設(shè)備上的針對于晶圓的夾持測量機(jī)構(gòu)，將夾持單元和檢測單元進(jìn)行結(jié)合，夾持單元可根據(jù)晶圓的尺寸和重量進(jìn)行夾持，避免了在批量搬運(yùn)時因為晶圓尺寸或重量不一致，傳輸系統(tǒng)在抓取并傳輸晶圓過程中發(fā)生掉片或夾持力過大引起碎片的情況；而檢測單元可通過測距傳感器測量治具塊的移動距離和晶圓的尺寸，通過壓力傳感器測量晶圓的重力，從而得出夾爪的夾持力，再通過夾持力判斷夾持是否存在異常，實現(xiàn)了對不同直徑、重量的晶圓執(zhí)行夾持及檢測的功能。

夾持原理為：當(dāng)晶圓放置在治具塊上時，晶圓會因自身的重力給治具塊施加向下的壓力，而治具塊會在升降機(jī)構(gòu)的作用下向下移動，治具塊在移動時會帶著兩個對稱的夾塊朝晶圓的圓中心方向旋轉(zhuǎn)，通過杠桿運(yùn)動，帶動夾爪向靠近晶圓的方向夾緊，從而實現(xiàn)夾持的功能。