半导体工艺设备及校准装置的制作方法

文档序号:31330789发布日期:2022-08-31 06:58阅读:135来源:国知局
半导体工艺设备及校准装置的制作方法

1.本技术涉及半导体加工技术领域,具体而言,本技术涉及一种半导体工艺设备及校准装置。


背景技术:

2.目前,随着12寸三维集成及先进封装领域的快速发展,晶圆利用率、良率及颗粒控制要求越来越高,离子体切割工艺成为晶圆切割发展趋势。等离子体切割工艺流程为,将晶圆及绷盘(frame)粘贴在uv膜上(特殊材质的塑料薄膜,其中一面带有粘性),并且绷盘环绕于晶圆的外周设置,这种组合称为晶圆切割工件;等离子体对晶圆切割工件上的晶圆进行刻蚀,待刻蚀完成后晶圆被切割为多个芯片(chip)。
3.现有技术中,机械手将晶圆切割工件从片盒(cassette)内传输至工艺腔室的静电卡盘上,为保证工艺结果稳定性晶圆切割工件每次传到静电卡盘上位置不能出现误差,即晶圆切割工件中心相对于静电卡盘的中心偏差不能超过0.5毫米。但是现有技术中仅能单独对晶圆进行校准定位,无法对晶圆切割工件进行位置校准,从而严重影响工艺结果的良率。


技术实现要素:

4.本技术针对现有方式的缺点,提出一种半导体工艺设备及校准装置,用以解决现有技术存在的由于无法对晶圆切割工件的位置进行校准定位,从而影响工艺结果良率的技术问题。
5.第一个方面,本技术实施例提供了一种晶圆切割工件的校准装置,所述晶圆切割工件的一侧面固定有晶圆,所述校准装置包括:安装平台、驱动机构及校准机构;所述安装平台用于安装所述驱动机构及校准机构;所述驱动机构包括凸轮及驱动器,所述凸轮位于所述安装平台的顶部,所述凸轮具有多个交替设置的凸部及凹部;所述驱动器用于驱动所述凸轮旋转;所述校准机构包括多个移动承载组件,多个所述移动承载组件沿所述凸轮的径向呈放射状分布,用于共同承载所述晶圆切割工件,多个所述移动承载组件与所述凸轮配合,用于在所述凸轮旋转时选择性的同步远离或者同步靠近所述凸轮,以校准所述晶圆切割工件的位置。
6.于本技术的一实施例中,所述校准机构还包括有安装结构,所述安装结构包括有中心块及多个分支,多个所述分支沿所述中心块的径向呈放射状分布,所述中心块位于所述凸轮及安装平台之间,并且与所述凸轮同心设置,多个所述移动承载组件一一对应地滑设于多个所述分支上,所述中心块沿其厚度方向开设有通孔,所述驱动器的一端穿过所述通孔与所述凸轮连接。
7.于本技术的一实施例中,所述移动承载组件包括滑轨、拉杆结构及弹性部件,所述拉杆结构用于承载所述晶圆切割工件并通过所述滑轨滑动设置于所述分支上;所述弹性部件的一端固定设置于所述分支上,另一端与所述拉杆结构连接,用于提供一弹性作用力带
动所述拉杆结构靠近所述凸轮,以校准所述晶圆切割工件的位置。
8.于本技术的一实施例中,所述拉杆结构包括承载部件、滚轮部件和拉杆本体,所述拉杆本体通过所述滑轨滑动设置于所述分支上,所述承载部件和所述滚轮部件分别设置于所述拉杆本体的两端,所述滚轮部件用于与所述凸轮的凸部选择性顶抵接触;所述承载部件用于承载所述晶圆切割工件,并在所述拉杆结构靠近所述凸轮时卡合所述晶圆切割工件的边缘,以使所述晶圆切割工件受到朝向所述凸轮的预紧力。
9.于本技术的一实施例中,所述弹性部件包括有固定块及弹性件,所述固定块设置于所述分支上,并且位于所述滚轮部件及所述承载部件之间;所述弹性件沿所述拉杆本体的延伸方向设置,并且一端与所述承载部件连接,另一端与所述固定块连接。
10.于本技术的一实施例中,所述承载部件包括支撑部和卡合部,所述支撑部具有承载所述晶圆切割工件的支撑面,所述卡合部凸设于所述支撑面的远离所述凸轮的一侧,用于在所述拉杆结构靠近所述凸轮时卡合所述晶圆切割工件的边缘。
11.于本技术的一实施例中,所述校准机构包括有四个移动承载组件,四个所述移动承载组件的卡合部用于与所述晶圆切割工件外周的四个直边卡合,以对所述晶圆切割工件的位置校准。
12.于本技术的一实施例中,所述校准装置还包括顶针组件,多个所述顶针组件穿设于所述安装平台上,并且沿所述凸轮的周向均匀分布;多个所述顶针组件用于,在所述凸轮旋转第一预设角度时升起,以支撑所述晶圆切割工件,并且带动所述晶圆切割工件下降并使其同时放置于所述承载部件上,其中所述凸轮旋转第一预设角度时,所述滚轮部件与所述凸轮的凸部顶抵接触,以使多个所述拉杆结构同步远离所述凸轮;多个所述顶针组件还用于,在所述凸轮旋转第二预设角度时带动校准后的所述晶圆切割工件上升,以使所述晶圆切割工件能够通过机械手传输,其中所述凸轮旋转第二预设角度时,所述承载部件远离所述晶圆切割工件一预设距离。
13.于本技术的一实施例中,所述承载部件具有自润滑性,所述预设距离小于等于0.5毫米。
14.于本技术的一实施例中,所述顶针组件包括有伸缩缸、波纹管及顶针,所述伸缩缸设置于所述安装平台的底部,并且伸缩缸的顶部与所述波纹管底部连接;所述波纹管穿设于所述安装平台的安装孔内,并且所述波纹管的顶部用于安装所述顶针。
15.于本技术的一实施例中,所述驱动机构还包括安装框架、联轴器及传动轴,所述安装框架设置于所述安装平台的底部居中位置,所述驱动器设置于所述安装框架的底部;所述联轴器设置于所述安装框架内,并且与所述驱动器的输出轴连接;所述传动轴的底端与所述联轴器连接,顶端穿过所述安装平台与所述凸轮连接。
16.第二个方面,本技术实施例提供了一种半导体工艺设备,包括传输腔室、工艺腔室、机械手及如第一个方面提供的校准装置,所述机械手和所述校准装置设置于所述传输腔室,所述机械手用于将校准前的所述晶圆切割工件传输到所述校准装置,以及将校准后的所述晶圆切割工件传输到所述工艺腔室。
17.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
18.本技术实施例通过在凸轮外周设置有多个移动承载组件,并且多个移动承载组件沿凸轮的径向呈放射状分布,通过凸轮旋转第一预设角度,凸轮的凸部顶抵移动承载组件,
使多个移动承载组件同步远离凸轮,此时多个移动承载组件能够共同承载晶圆切割工件;通过凸轮继续旋转,由于多个移动承载组件失去凸部的顶抵,使多个移动承载组件能同步靠近凸轮,并带动晶圆切割工件向凸轮的中心移动至同心状态,实现了对晶圆切割工件的位置进行校准,从而使得机械手向工艺腔室内传输晶圆切割工件时,晶圆切割工件的位置与静电卡盘位置不会发生偏移,进而提高晶圆切割工件的良率。
19.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
21.图1为本技术实施例提供的一种校准装置的结构示意图;
22.图2为本技术实施例提供的一种校准装置的局部放大结构示意图;
23.图3a为本技术实施例提供的一种校准装置的俯视结构示意图;
24.图3b为本技术实施例提供的一种校准装置的剖视结构示意图;
25.图3c为本技术实施例提供的一种校准装置的局部剖视结构示意图;
26.图4a为本技术实施例提供的一种校准装置呈空闲状态的俯视结构示意图;
27.图4b为本技术实施例提供的一种校准装置的顶针组件承载晶圆切割工件的剖视结构示意图;
28.图4c为本技术实施例提供的一种校准装置的校准机构承载晶圆切割工件的剖视结构示意图;
29.图4d为本技术实施例提供的一种校准装置的校准机构承载晶圆切割工件的局部剖视结构示意图;
30.图5为本技术实施例提供的一种校准装置呈校准状态的俯视结构示意图;
31.图6a为本技术实施例提供的一种校准装置呈传输状态的俯视结构示意图;
32.图6b为本技术实施例提供的一种校准装置呈传输状态的剖视结构示意图;
33.图6c为本技术实施例提供的一种校准装置呈传输状态的局部剖视结构示意图;
34.图7a为本技术实施例提供的一种校准装置另一视角的结构示意图;
35.图7b为本技术实施例提供的一种校准装置的剖视结构示意图。
具体实施方式
36.下面详细描述本技术,本技术的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能解释为对本技术的限制。
37.本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义
来解释。
38.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
39.本技术实施例提供了一种晶圆切割工件的校准装置,晶圆切割工件的一侧面固定有晶圆,该校准装置的结构示意图如图1、图2、图7a及图7b所示,校准装置包括:安装平台1、驱动机构2及校准机构3;安装平台1用于安装驱动机构2及校准机构3;驱动机构2包括凸轮21及驱动器22,凸轮21位于安装平台1的顶部,凸轮21具有多个交替设置的凸部211及凹部212;驱动器22用于驱动凸轮21旋转;校准机构3包括有移动承载组件31,多个移动承载组件31沿凸轮21的径向呈放射状分布,用于共同承载晶圆切割工件,多个移动承载组件31均与凸轮21配合,用于在凸轮21旋转时选择性的同步远离或者同步靠近凸轮21,以校准晶圆切割工件的位置。
40.如图1、图2、图7a及图7b所示,半导体工艺设备例如用于执行等离子体切割工艺,但是本技术实施例并不限定其具体类型,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。安装平台1可以是矩形板状结构,其具体设置于半导体工艺设备的传输腔室内,用于安装驱动机构2及校准机构3,但是本技术实施例并不限定安装平台1的具体形状。驱动机构2整体穿设于安装平台1的居中位置,并且驱动器22位于安装平台1的底部,凸轮21位于安装平台1顶部。驱动器22可以采用伺服电机或者步进电机,用于驱动凸轮21精确旋转。凸轮21圆周方向上具有四个凸部211及四个凹部212,任意两相邻的凸部211之间均具有凹部212,即凸轮21具有多个交替设置的凸部211及凹部212,但是本技术实施例并不限定凸部211及凹部212的具体数量,只要凸部211和凹部212的数量相同且交替设置即可。校准机构3设置于安装平台1的顶部,校准机构3包括有四个移动承载组件31,该四个移动承载组件31沿凸轮21径向呈放射状均匀分布。移动承载组件31的一端用于与凸部211及凹部212配合传动;移动承载组件31的另一端相互配合以用于承载晶圆切割工件。在实际应用时,凸轮21在驱动器22的驱动下旋转第一预设角度,四个凸部211均顶抵移动承载组件31,使多个移动承载组件31均同步远离凸轮21。此时校准机构3呈空闲状态,以供机械手(图中未示出)向校准机构3上传输晶圆切割工件100,具体参照如图3a及图4a所示。当凸轮21在驱动器22的驱动下继续旋转,由于移动承载组件31失去了凸部211的顶抵,使多个移动承载组件31同步靠近凸轮21。此时校准机构3呈校准状态,多个移动承载组件31同时带动晶圆切割工件100向凸轮21的中心移动,以将晶圆切割工件100与凸轮21位置调整为同心状态,具体参照如图5所示。由于四个移动承载组件31同时运动,实现了快速对晶圆切割工件的位置进行调整,以便于机械手向工艺腔室传输晶圆切割工件,从而防止晶圆切割工件与静电卡盘位置发生偏移。
41.本技术实施例通过在凸轮外周设置有多个移动承载组件,并且多个移动承载组件沿凸轮的径向呈放射状分布,通过凸轮旋转第一预设角度,凸轮的凸部顶抵移动承载组件,使多个移动承载组件同步远离凸轮,此时多个移动承载组件能够共同承载晶圆切割工件;通过凸轮继续旋转,由于多个移动承载组件失去凸部的顶抵,使多个移动承载组件能同步靠近凸轮,并带动晶圆切割工件向凸轮的中心移动至同心状态,实现了对晶圆切割工件的位置进行校准,从而使得机械手向工艺腔室内传输晶圆切割工件时,晶圆切割工件的位置与静电卡盘位置不会发生偏移,进而提高晶圆切割工件的良率。
42.需要说明的是,本技术实施例并不限定移动承载组件31的具体数量,例如移动承
载组件31数量为三个或者五个。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
43.于本技术的一实施例中,如图1、图2、图7a及图7b所示,校准机构3还包括有安装结构34,安装结构34包括有中心块341及多个分支342,多个分支342沿中心块341的径向呈放射状分布,中心块341位于凸轮21及安装平台1之间,并且与凸轮21同心设置,多个移动承载组件31一一对应地滑设于多个分支342上,中心块341沿其厚度方向开设有通孔,驱动器22的一端穿过通孔与凸轮21连接。
44.如图1、图2、图7a及图7b所示,安装结构34包括一体成形的中心块341及四个分支342,中心块341为圆柱形结构,四个分支342沿中心块341的径向呈放射状分布,即安装结构34整体呈“十”字形结构。安装结构34整体设置于安装平台1上,中心块341位于安装平台1及凸轮21之间,并且与凸轮21同心设置;四个移动承载组件31分别设置于四个分支342上,并且能相对于分支342滑动设置,以使承载部件315能远离或靠近凸轮21。中心块341的居中位置还开设有通孔,该通孔可以与凸轮21同轴设置,用于供驱动器22的输出轴穿过后与凸轮21连接,即中心块341可以设置于圆环形结构。采用上述设计,由于设置有安装结构34使得移动承载组件31与安装平台1之间具有一定间距,便于与机械手的高度配合,以适用于现有的半导体工艺设备,从而大幅提高适用性及适用范围。
45.需要说明的是,本技术实施例并不限定校准机构3必须包括有安装结构34,例如多个移动承载组件31可以直接滑动设置于安装平台1上。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
46.于本技术的一实施例中,如图1及图2所示,移动承载组件31包括滑轨311、拉杆结构312及弹性部件313,拉杆结构312用于承载晶圆切割工件并通过滑轨311滑动设置于分支342上;弹性部件313的一端固定设置于分支342上,另一端与拉杆结构312连接,用于提供一弹性作用力以带动拉杆结构312靠近凸轮21,以校准所述晶圆切割工件的位置。
47.如图1及图2所示,移动承载组件31包括有滑轨311、拉杆结构312及弹性部件313,滑轨311沿分支342的延伸方向延伸设置,并且滑轨311的横截面为倒梯形结构。拉杆结构312沿分支342的延伸方向延伸设置,并且拉杆结构312的底面上开设有倒梯形槽,用于与滑轨311配合滑动设置。拉杆结构312的一端用于与凸轮21的凸部211配合传动,另一端用于承载晶圆切割工件,当凸轮21的凸部211顶抵拉杆结构312时,拉杆结构312整体朝远离凸轮21的方向移动。弹性部件313整体沿分支342延伸方向延伸设置,并且弹性部件313的一端与分支342固定连接,另一端与拉杆结构312连接,当拉杆结构312失去凸部211的顶抵力时,弹性部件313能提供一弹性作用力以带动拉杆结构312整体向靠近凸轮21的方向移动,以使晶圆切割工件向凸轮21的中心位置移动,从而使晶圆切割工件与凸轮21同心。采用上述设计,使得本技术实施例能采用较为简单的结构,即可以实现移动承载组件31在分支342上往复运动,从而不仅能降低应用及维护成本,而且还能大幅降低故障率以延长使用寿命。
48.需要说明的是,本技术实施例并不限定滑轨311及拉杆结构312的具体结构,例如滑轨311上开设有滑动槽,拉杆结构312滑动配合于滑动槽内。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
49.于本技术的一实施例中,如图1及图2所示,拉杆结构312包括有滚轮部件314、承载部件315及拉杆本体316,拉杆本体316通过滑轨311滑动设置于分支342上,承载部件315和
滚轮部件314分别设置于拉杆本体316的两端,滚轮部件314用于与凸轮21的凸部211选择性顶抵接触;承载部件315用于承载晶圆切割工件,并在拉杆结构312靠近凸轮21时卡合晶圆切割工件的边缘,以使晶圆切割工件受到朝向凸轮21的预紧力。具体来说,拉杆本体316通过滑轨311滑动配合于分支342上,并且拉杆本体316的两端分别设置有滚轮部件314及承载部件315。拉杆本体316靠近凸轮21的一端设置有弯折结构,该弯折结构包括竖板及横板,竖板一体形成于拉杆结构312的端部,而横板则一体形成于竖板的顶部。滚轮部件314通过一安装轴设置于横板的底部,滚轮部件314的外周面能与凸部211外周面滚动配合,以降低传动阻力,从而实现在提高工作效率的同时,还能避免凸轮21与拉杆本体316之间摩擦造成颗粒污染。承载部件315设置于拉杆本体316的另一端上,承载部件315可以用于承载晶圆切割工件,并且能卡合晶圆切割工件的边缘,以用于在拉杆结构312靠近凸轮21时卡合晶圆切割工件的边缘,以使晶圆切割工件受到朝向凸轮21的预紧力,并同时朝向凸轮21的中心移动实现位置校准。采用上述设计,使得本技术实施结构简单,并且能在降低传动阻力的同时,提高晶圆切割工件校准的效率。
50.于本技术的一实施例中,如图1及图2所示,弹性部件313包括有固定块3131及弹性件3132,固定块3131设置于分支342上,并且位于滚轮部件314及承载部件315之间;弹性件3132沿拉杆本体316的延伸方向设置,并且一端与承载部件315连接,另一端与固定块3131连接。具体来说,固定块3131的底端与分支342连接,并且固定块3131的底部中间位置开设有避让缺口,用于避让滑轨311及拉杆本体316,使得拉杆本体316能在避让缺口内往复运动。固定块3131位于滚轮部件314及承载部件315之间,并且靠近滚轮部件314设置。弹性件3132位于固定块3131与承载部件315之间,弹性件3132的一端与固定块3131连接,另一端与承载部件315连接。弹性件3132例如采用卷圈弹簧,以使拉杆本体316具有始终靠近凸轮21预紧力。采用上述设计,使得本技术实施例结构简单易于实现,并且能为拉杆本体316提供水平方向的预紧力,从而大幅降低应用及维护成本。
51.于本技术的一实施例中,如图1至图3a所示,承载部件315包括有支撑部3151及卡合部3152,支撑部3151具有用于承载晶圆切割工件的支撑面,卡合部3152凸设于支撑面远离凸轮21的一侧,用于在拉杆结构312靠近凸轮21时卡合晶圆切割工件的边缘。具体来说,支撑部3151可以采用长方体结构,支撑部3151设置于拉杆本体316上,并且支撑部3151的顶面为用于承载晶圆切割工件的支撑面。卡合部3152可以采用杆状结构,其可以采用一体成形的方式形成于支撑部3151的支撑面上,并且卡合部3152远凸轮21设置,以使得支撑部3151的支撑面可以用于承载晶圆切割工件。在实际应用时,四个支撑部3151用于承载晶圆切割工件的底面,四个卡合部3152用于卡合晶圆切割工件的四个边缘位置,并且在四个拉杆结构312同步靠近凸轮21时,四个卡合部3152同时卡合晶圆切割工件的边缘位置,从而实现晶圆切割工件的校准。进一步的,两个相对设置的卡合部3152之间的具有第一间距l1,该第一间距l1的值取决于允许最大偏移校准量,最大偏移校准量是晶圆切割工件单方向偏移最大量,结合参照如图4a所示,当晶圆切割工件100的外周具有四个均匀分布的直边时,第一间距l1在计算时应该为晶圆切割工件100直边间宽度加两倍的最大偏移校准量(也可能向相反方向偏移),例如最大偏移校准量为5毫米,则第一间距l1可以为380毫米+5毫米
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2=390毫米,其中380毫米为晶圆切割工件100对称的两个直边之间的宽度。当晶圆切割工件100超过该最大偏移量后可以通过报警机制进行报警,但是本技术实施例对于报警机制的
具体实施方式并不进行限定。采用上述设计,使得本技术实施例不仅结构简单,而且还能根据不同的晶圆切割工件100进行设置,从而大幅提高本技术实施例的适用性及适用范围。
52.需要说明的是,本技术实施例并不限定支撑部3151及卡合部3152的具体形状,例如支撑部3151及卡合部3152的形状可以采用弧形结构,以适用于呈圆形的晶圆切割工件100。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
53.于本技术的一实施例中,如图1、图3a及图4a所示,校准机构3包括有四个移动承载组件31,四个移动承载组件31的卡合部3152用于与晶圆切割工件100外周的四个直边卡合,以对晶圆切割工件100的位置校准。具体来说,四个移动承载组件31沿凸轮21的圆周方向呈放射状均匀分布,以使四个移动承载组件31的卡合部3152能与晶圆切割工件100的外周的四个直边卡合。当四个移动承载组件31同步靠近凸轮21时,四个卡合部3152能推动晶圆切割工件100的四个直边同时向凸轮21的中心处移动,从而实现对晶圆切割工件100的校准。但是本技术实施例并不限定移动承载组件31的具体数量,只要移动承载组件31的数量与晶圆切割工件100外周的直边数量对应设置即可。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
54.于本技术的一实施例中,如图1至图4d所示,校准装置还包括顶针组件4,多个顶针组件4穿设于安装平台1上,并且沿凸轮21的周向均匀分布;多个顶针组件4用于,在凸轮21放置第一预设角度时升起,以支撑晶圆切割工件100,并且带动晶圆切割工件100下降并使其同时放置于承载部件315上,其中凸轮21旋转第一预设角度时,滚轮部件314与凸轮21的凸部211顶抵接触,以使多个拉杆结构312同步远离所述凸轮21;多个顶针组件4还用于,当凸轮21旋转第二预设角度时带动校准后的晶圆切割工件100上升,以使晶圆切割工件100能够通过机械手传输,其中凸轮21旋转第二预设角度时,承载部件315远离凸轮21一预设距离l。
55.如图1至图4d所示,三个顶针组件4穿设于安装平台1上,并且沿凸轮21的圆周方式均匀且间隔分布,用于相互配合支撑晶圆切割工件100。顶针组件4的部分位于安装平台1的底部,以及顶针组件4的顶针43可以位于安装平台1的上方,并且顶针43可以相对于安装平台1升降,用于与晶圆切割工件100的底面接触。当凸轮21旋转第一预设角度时,滚轮部件314与凸轮21的凸部211顶抵接触,使得多个拉杆结构312远离凸轮21,即校准机构3处于空闲状态,机械手可以向校准机构3上传输晶圆切割工件100,此时顶针组件4的顶针43上升,以使顶针43的顶端与支撑部3151的支撑面之间具有第二间距l2,该第二间距l2可以设置为大于0毫米且小于3毫米,以用于相互配合来承载晶圆切割工件100,具体参照如图3c所示。进一步的,三个顶针组件4能带动晶圆切割工件100下降,以带动晶圆切割工件100降落至校准机构3上,使晶圆切割工件100同时放置于多个承载部件315上,此时顶针组件4的顶针43与支撑部3151的支撑面之间具有第三间距l3,该第三间距l3可以设置为大于0毫米且小于3毫米,具体过程可以参照如图4a至图4d所示。需要说明的是,本技术实施例并不限定第三间距l3的具体数值,只要顶针组件4的顶针43低于支撑部3151的支撑面即可,因此本技术实施例并不以此为限。
56.结合参照如图5至图6c所示,当凸轮21旋转第一预设角度后继续旋转,由于滚轮部件314逐渐失去了凸部211的顶抵,滚轮部件314能够靠近凸轮21且最终容置于凹部212内,即多个承载部件315同步靠近凸轮21,此时校准机构3呈校准状态,在多个承载部件315的作
用下,晶圆切割工件100与凸轮21最终呈同心状态,具体参照如图5所示。而当凸轮21旋转第二预设角度,此时凸轮21的凸部211能再次顶抵滚轮部件314,承载部件315可以远离凸轮21一预设距离l,此时承载部件315的卡合部3152与晶圆切割工件100的直边分离,以使校准机构3呈传输状态,三个顶针组件4的顶针43同时上升以带动校准后的晶圆切割工件100上升,且与支撑部3151分离,从而便于机械手将校准后的晶圆切割工件100取走,具体参照如图6a至图6c所示。采用上述设计,使得本技术实施例能配合机械手对晶圆切割工件100进行传输,从而在实现对晶圆切割工件100进行校准同时,还实现了对校准后的晶圆切割工件100进行传输,并且不会与机械手发生机械干涉,从而提高本技术实施例的易用性及降低故障率。
57.于本技术的一实施例中,如图1至图6c所示,承载部件315具有自润滑性,预设距离l小于等于0.5毫米。具体来说,承载部件315采用树脂材质制成,使得支撑部3151的支撑面具有自润滑性,当承载部件315远离凸轮21一预设距离l时,四个承载部件315同步远离凸轮21的过程中,由于晶圆切割工件100自身重量及承载部件315的自润滑性,使得晶圆切割工件100的位置不会发生偏移,即晶圆切割工件100的中心仍然与凸轮21的中心重合。进一步的,由于承载部件315远离凸轮21一预设距离l,使得卡合部3152与晶圆切割工件100的直边之间同样具有预设距离l,为了避免移动距离过大带动晶圆切割工件100偏移,因此该预设距离l可以设置为大于0毫米,并且小于等于0.5毫米。采用上述设计,使得本技术实施例在传输校准后的晶圆切割工件100过程中仍然保持与凸轮21同心设置,从而进一步提高晶圆切割工件100校准的精确性。需要说明的是,本技术实施例并不限定承载部件315的具体材质,只要其相对于晶圆切割工件100来说具有自润滑的特点即可。因此本技术实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
58.于本技术的一实施例中,如图1、图7a及图7b所示,顶针组件4包括有伸缩缸41、波纹管42及顶针43,伸缩缸41设置于安装平台1的底部,并且伸缩缸41的顶部与波纹管42底部连接;波纹管42穿设于安装平台1的安装孔内,并且波纹管42的顶部用于安装顶针43。具体来说,安装平台1上开设有三个安装孔,三个顶针组件4分别穿设于三个安装孔内。伸缩缸41位于安装平台1的底部,并且与安装孔对齐设置。波纹管42的底端与伸缩缸41的顶部连接,波纹管42穿设于安装孔内,并且顶端用于安装顶针43,顶针43的顶端可以用于与晶圆切割工件100的底面接触顶抵。伸缩缸41用于驱动顶针43相对于安装平台1伸缩,以实现带动晶圆切割工件100进行升降。采用上述设计,使得本技术实施例结构简单易于实现,从而大幅降低本技术实施例的应用及维护成本。
59.于本技术的一实施例中,如图1、图7a及图7b所示,驱动机构2还包括安装框架23、联轴器24及传动轴25,安装框架23设置于安装平台1的底部居中位置,驱动器22设置于安装框架23的底部;联轴器24设置于安装框架23内,并且与驱动器22的输出轴连接;传动轴25的底端与联轴器24连接,顶端穿过安装平台1与凸轮21连接。具体来说,安装框架23可以采用镂空的立方体结构,安装框架23设置于安装平台1的底部居中位置,两者之间采用焊接或者紧固件的方式固定连接。驱动器22可以采用伺服电机或者步进电机,驱动器22设置于安装框架23的底部,并且驱动器22的输出轴能伸入安装框架23内,联轴器24设置安装框架23内,其两端分别与输出轴及传动轴25连接,传动轴25的穿过安装平台1与凸轮21连接。采用上述设计,由于设置有联轴器24能大幅吸收驱动器22的振动,从而提高传动的精确性,进而提高
校准的精确性。
60.为了进一步说明本技术实施例的实施方式及有益效果,以下结合附图1至7b所示,对本技术的一具体实施方式说明如下。
61.当校准机构3呈空闲状态时,凸轮21旋转第一预设角度,具体参照如图3a所示的位置,凸轮21的凸部211与滚轮部件314相顶抵,此时弹性部件313处于拉伸状态,拉伸量可根据弹性件3132的弹性作用力决定,弹性件3132的弹性作用力可以设置为不小于5n。机械手可以向校准机构3上传输晶圆切割工件100,晶圆切割工件100预先放置于多个顶针组件4上,具体如图4a及图4b所示。顶针组件4的顶针43下降,以带动晶圆切割工件100同时落在多个承载部件315上,此时顶针43的顶端与支撑部3151的支撑面具有第三间距l3,避免顶针43与晶圆切割工件100发生撞击摩擦,第三间距l3可以设置为3毫米,具体参照如图4c及图4d所示。
62.进一步的,驱动器22带动凸轮21旋转第一预设角度后,继续带动凸轮21逆时针旋转,弹性件3132的弹性作用力能使承载部件315向凸轮21的中心移动,由于四个承载部件315的移动距离相同,使得晶圆切割工件100的中心逐渐向凸轮21中心靠拢,并且滚轮部件314始终紧贴凸轮21外周面,使得晶圆切割工件100的移动较为平稳,具体参照如图5所示。当凸轮21旋转至一角度(小于45
°
)后,由于弹性件3132拉伸量逐渐减小,使得弹性件3132的弹性作用力逐渐减小,直至四个个承载部件315全部夹住晶圆切割工件100,并且使晶圆切割工件100中心与凸轮21中心重合,此时弹性件3132的弹性作用力减到最小,但是弹性件3132应仍处于拉伸状态,并且弹性作用力不小于3n,以确保晶圆切割工件100与凸轮21同心状态。进一步的,驱动器22持续带动凸轮21旋转至45
°
时,滚轮部件314已经完全脱离凸轮21的凸部211,并且位于凸轮21的凹部212内,由于弹性件3132仍处于拉伸状态,使得每个承载部件315对晶圆切割工件100均有大小相同、方向指向凸轮21中心的弹性作用力,以保证晶圆切割工件100中心与凸轮21中心完全重合,至此完成晶圆切割工件100的工位校准。
63.最后,驱动器22带动凸轮21旋转第二预设角度,四个承载部件315同时远离凸轮21运动,以使承载部件315的卡合部3152与晶圆切割工件100的直边之间具有预设距离l,该预设距离l可以设置为大于等于0,并且小于等于0.5毫米,具体可以参照如图6b及图6c所示。此时,三个顶针组件4同时带动晶圆切割工件100上升,以供机械手将校准后的晶圆切割工件100传输至工艺腔室的静电卡盘上。由此可见,本技术实施例通过较为简单的结构实现了对晶圆切割工件100的校准及传输,从而避免晶圆切割工件100与静电卡盘位置发生偏移,进而提高产品良率。
64.基于同一发明构思,本技术实施例提供了一种半导体工艺设备,包括:传输腔室、工艺腔室、机械手及如上述各实施例提供的校准装置,机械手及校准装置均设置于传输腔室,机械手用于将校准前的晶圆切割工件传输到校准装置,以及将校准后的晶圆切割工件传输到工艺腔室。
65.应用本技术实施例,至少能够实现如下有益效果:
66.本技术实施例通过在凸轮外周设置有多个移动承载组件,并且多个移动承载组件沿凸轮的径向呈放射状分布,通过凸轮旋转第一预设角度,凸轮的凸部顶抵移动承载组件,使多个移动承载组件同步远离凸轮,此时多个移动承载组件能够共同承载晶圆切割工件;通过凸轮继续旋转,由于多个移动承载组件失去凸部的顶抵,使多个移动承载组件能同步
靠近凸轮,并带动晶圆切割工件向凸轮的中心移动至同心状态,实现了对晶圆切割工件的位置进行校准,从而使得机械手向工艺腔室内传输晶圆切割工件时,晶圆切割工件的位置与静电卡盘位置不会发生偏移,进而提高晶圆切割工件的良率。
67.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
68.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
69.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
70.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.在本说明书的描述中,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。
72.以上所述仅是本技术的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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