专利名称：透光夹持式预对准机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可识别晶圆缺口(切边)及圆心的预对准机，尤指一种透光夹持式预对准机。
背景技术：
现有的边缘夹持式预对准机(aligner)大多为卡爪式，常见的有二爪式、三爪式及四爪式。用来检测晶圆缺口的传感器多为透射式传感器(例如LED或激光透过式传感器)。当卡爪夹持晶圆时，任何一个爪的爪臂都有可能遮挡住晶圆缺口。这样，当晶圆缺口旋转至传感器发射的光线位置时，会因为卡爪爪臂的遮挡而无法被识别。现有专利大多提到了避免卡爪末端接触单元遮挡晶圆缺口的方法，例如每个爪的末端至少布置两个接触单元，并且其间距大于晶圆缺口尺寸，而并未提到卡爪爪臂对传感器光线的遮挡的直接解决办法。这些专利采取的解决办法大多是先使晶圆旋转一周，看传感器信号有无变化或信号变化是否符合要求来判断晶圆缺口是否被卡爪爪臂遮挡，若被遮挡，则放下晶圆，待卡爪旋转一定角度后再重新夹持晶圆继续检测。这样会使控制程序更加复杂，并降低了预对准的效率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种透光夹持式预对准机，能够避免由于预对准机卡爪遮挡晶圆缺口及传感器光线带来的重新夹持晶圆的问题。一种透光夹持式预对准机，所述透光夹持式预对准机包括一机座、一装设在所述机座上的卡爪以及一检测所述晶圆上的缺口的传感器，所述卡爪包括至少两个卡爪接触单元、至少两个卡爪臂以及至少两个与所述卡爪接触单元和所述卡爪臂相连接的连接部，所述卡爪接触单元夹持所述晶圆，所述卡爪臂支撑所述晶圆，所述连接部是透光材料制成，所述传感器包括一光线发射端以及一光线接收端，所述光线发射端发射光线以检测所述缺口位置。相对现有技术，本发明透光夹持式预对准机的较佳实施方式中，透光材料采用有机玻璃，采用焊接方式或螺纹连接等与其他零部件连接；而传感器采用发射光线可透过所述的有机玻璃的透过式激光传感器，并可对光信号的微弱变化进行补偿。不必担心晶圆缺口及传感器发射光线被卡爪爪臂遮挡住，也不必做任何调整来重新夹持晶圆，简化了控制程序，并可有效提高预对准的效率。能够避免由于预对准机卡爪遮挡晶圆缺口及传感器光线带来的重新夹持晶圆的问题。
图1为本发明透光夹持式预对准机较佳实施方式的立体组装图。图2为图1中的卡爪的立体图。图3为图1中的A的放大图。
主要元件符号说明机座1
卡爪2撑托3传感器4光线发射端5光线6光线接收端 7卡爪接触单元 8连接部9卡爪臂10卡爪转轴 11晶圆12缺口1具体实施例方式请参阅图1-3，本发明透光夹持式预对准机较佳实施方式用于夹持晶圆边缘并识别晶圆缺口(切边)及圆心。所述透光夹持式预对准机包括一机座1、一装设在所述机座I上的卡爪2、一设于所述机座I上的撑托3以及一与所述撑托3相对的传感器4。所述卡爪
2、所述撑托3、所述传感器4设在所述机座I的同一面。请继续参阅图2，所述机座I呈一立方体。所述卡爪2装设在所述机座I上，所述卡爪2包括至少两个干卡爪接触单元8、至少两个连接部9、至少两个卡爪臂10以及一卡爪转轴11。所述卡爪接触单元8呈一钩状，用以夹持一晶圆12。所述连接部9呈一小立方体形状，采用透光材料制成，并且连接所述卡爪接触单元8和所述卡爪臂10。所述卡爪臂10为长条状，若干卡爪臂10连接到所述卡爪转轴11上。所述卡爪转轴11呈圆柱状，并将所述卡爪2装设在所述机座I上。其中，透光材料采用有机玻璃，采用焊接方式或螺纹连接等与所述卡爪接触单元8和所述卡爪臂10相连接。所述卡爪转轴11的延伸方向与所述卡爪臂10所在的平面相垂直。在本较佳实施例中，所述卡爪2具有三个卡爪臂10。请一并参阅图1、图3，所述撑托3邻近所述卡爪2设置，用以撑托所述晶圆12。所述撑托3呈弯折状，具有与所述机座I连接的连接部和用以支撑所述晶圆12的支撑部。所述传感器4呈一倒L形状，所述传感器4安装在所述卡爪2的旁边，使得当所述卡爪2带动所述晶圆12旋转时，所述传感器4能够检测所述晶圆12上的缺口 13。当所述卡爪臂10刚好转到所述传感器4的位置时，所述卡爪接触单元8和所述连接部9刚好位于所述传感器4的下方。所述传感器4包括一光线发射端5以及一光线接收端7。所述光线发射端5设在所述传感器4的顶端下方，用以向所述机座I上发射光线，所述光线接收端7设在与所述传感器4顶端相对的所述机座I上。所述光线发射端5向所述光线接收端7发射光线6，由于所述连接部9呈一小立方体形状，采用透光材料制成，即使所述连接部9刚好位于所述传感器4的下方，仍可以检测所述晶圆12的缺口 13。一晶圆传输装置(如机械手)将带有所述缺口 13的晶圆12放置在所述撑托3上，所述卡爪2沿所述卡爪转轴11上升，将所述晶圆12托起使所述晶圆12所在平面高于所述撑托3。所述卡爪2夹持所述晶圆12并绕所述卡爪转轴11旋转一周，由所述传感器4(如透光式传感器)，检测出所述晶圆12的缺口 13所在位置。由所述卡爪2带动所述晶圆12旋转，使所述晶圆12的缺口 13对准预设方向，所述卡爪2松开所述晶圆12并下降，使所述晶圆12落在所述撑托3上，由晶圆传输装置将所述晶圆12取走。若所述卡爪2的一个卡爪臂10刚好处于所述晶圆12的缺口 13下方，所述卡爪2带动所述晶圆12旋转，当所述晶圆12的缺口 13经过所述传感器4发射的光线6时，由于所述卡爪臂10上的相应部分被替换为透光材料，而不会遮挡所述光线6。另外，本发明的实施不仅限于本例，还可根据不同应用情况将所述卡爪接触单元8及所述卡爪臂10也替换成透光材料。透光材料可选用有机玻璃(PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)，由相关资料可知，当透光材料的厚度在6-15mm时，其透光率可达到90 %-92 %，并且其强度较高，为普通玻璃的7-18倍，能够满足承片的要求。本发明透光夹持式预对准机的较佳实施方式中，所述卡爪2带动所述晶圆12旋转，使得所述传感器4检测所述晶圆12上的缺口 13所在的位置。在所述连接部9夹在所述光线发射端5、所述光线接收端7中间，所述缺口 13位于所述连接部9上方时，由于所述连接部9由透光材料制成，所述传感器4即可检测出所述缺口 13所在的位置。能够避免由于预对准机卡爪遮挡晶圆缺口及传感器光线带来的重新夹持晶圆的问题。本发明透光夹持式预对准机的较佳实施方式中，透光材料采用有机玻璃，采用焊接方式或螺纹连接等与其他零部件连接；而传感器采用发射光线可透过所述的有机玻璃的透过式激光传感器，并可对光信号的微弱变化进行补偿。不必担心晶圆缺口及传感器发射光线被卡爪爪臂遮挡住，也不必做任何调整来重新夹持晶圆，简化了控制程序，并可有效提高预对准的效率。
权利要求
1.一种透光夹持式预对准机，所述透光夹持式预对准机包括一机座、一装设在所述机座上的卡爪以及一检测所述晶圆上的缺口的传感器，其特征在于:所述卡爪包括至少两个卡爪接触单元、至少两个卡爪臂以及至少两个与所述卡爪接触单元和所述卡爪臂相连接的连接部，所述卡爪接触单元夹持所述晶圆，所述卡爪臂支撑所述晶圆，所述连接部是透光材料制成，所述传感器包括一光线发射端以及一光线接收端，所述光线发射端发射光线以检测所述缺口位置。
2.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述透光材料为有机玻璃材料。
3.如权利要求2所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述传感器为一可透过有机玻璃的透过式激光传感器，并可对光信号的微弱变化进行补偿。
4.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述连接部以焊接方式或螺纹连接与所述卡爪接触单元、所述卡爪臂相连接。
5.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述卡爪接触单元由透光材料制成。
6.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述卡爪臂由透光材料制成。
7.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述透光夹持式预对准机还包括一用以支撑所述晶圆的撑托，所述卡爪带动所述晶圆旋转，使所述晶圆的缺口对准预设方向，所述卡爪松开所述晶圆并下降，使所述晶圆落在所述撑托上。
8.如权利要求7所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述卡爪还包括一卡爪转轴，所述卡爪转轴与所述卡爪臂连接，并将所述卡爪装设在所述机座上，所述卡爪沿所述卡爪转轴上升，将所述晶圆托起使所述晶圆所在平面高于所述撑托，所述卡爪夹持所述晶圆并绕所述卡爪转轴旋转一周，由所述传感器检测出所述晶圆的缺口所在位置。
9.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述卡爪接触单元呈一钩状，用以夹持所述晶圆。
10.如权利要求1所述的透光夹持式预对准机，其特征在于:所述卡爪包括三个卡爪接触单元、三个卡爪臂以及三个与所述卡爪接触单元和所述卡爪臂相连接的连接部。
全文摘要
一种透光夹持式预对准机，所述透光夹持式预对准机包括一机座、一装设在所述机座上的卡爪以及一检测所述晶圆上的缺口的传感器，所述卡爪包括至少两个卡爪接触单元、至少两个卡爪臂以及至少两个与所述卡爪接触单元和所述卡爪臂相连接的连接部，所述卡爪接触单元夹持所述晶圆，所述卡爪臂支撑所述晶圆，所述连接部是透光材料制成，所述传感器包括一光线发射端以及一光线接收端，所述光线发射端发射光线以检测所述缺口位置，在所述连接部夹在所述光线发射端、所述光线接收端中间，所述缺口位于所述连接部上方时，所述传感器检测出所述缺口所在的位置。相对现有技术，本发明能够避免预对准机卡爪遮挡晶圆缺口及传感器光线带来的重新夹持晶圆的问题。
文档编号B28D7/04GK103192463SQ20121000229
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者张鹏, 李学威, 曲道奎, 徐方, 孙义田, 温燕修, 何书龙, 何伟全 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司