一种硅片插片装置的制作方法

[0001]
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种硅片插片装置。


背景技术：

[0002]
硅片等半导体生产、加工和检测过程中，可能涉及到多次转移操作，例如，硅片检测过程中，可能需要使用带有吸盘的机械臂将硅片由晶圆盒中吸出，在完成检测后，再还原至晶圆盒中。然而，晶圆的还原操作可以通过插片机实现，然而现有的插片机结构较为复杂，成本相对较高。


技术实现要素：

[0003]
本发明实施例提供一种硅片插片装置，以解决现有的插片机结构较为复杂，成本相对较高的问题。
[0004]
本发明实施例提供了一种硅片插片装置，包括第一托盘、第二托盘和传动组件，所述第一托盘和所述第二托盘相对设置，所述第一托盘上并列设置有朝向所述第二托盘的多个第一卡槽，所述第二托盘上并列设置有朝向所述第一托盘的多个第二卡槽，所述第一托盘与所述传动组件的传动端相连，所述传动组件用于驱动所述第一托盘向靠近或远离所述第二托盘的方向移动。
[0005]
在一些实施例中，所述第一卡槽具有沿垂直于所述第一托盘方向的第一中心线，所述第一卡槽包括沿远离所述第一托盘表面依次设置的第一子槽和第二子槽，所述第一子槽和所述第二子槽均关于所述第一中心线对称设置。
[0006]
在一些实施例中，沿所述第一中心线的延伸方向，所述第一子槽的深度大于所述第二子槽的深度。
[0007]
在一些实施例中，相邻两个所述第一卡槽的第一子槽相邻接。
[0008]
在一些实施例中，相邻两个第一卡槽之间的距离均相等，且相邻两个第一卡槽的第一中心线之间的距离为9至11毫米。
[0009]
在一些实施例中，所述第一子槽包括两个侧壁，所述第一子槽的两个侧壁之间形成第一夹角，所述第二子槽包括两个侧壁和一个底面，所述第二子槽的两个侧壁之间形成第二夹角，所述第一夹角大于所述第二夹角。
[0010]
在一些实施例中，所述第二卡槽具有沿垂直于所述第二托盘方向的第二中心线，所述第二卡槽包括沿远离所述第二托盘表面依次设置的第三子槽和第四子槽，所述第三子槽和所述第四子槽均关于所述第二中心线对称设置；
[0011]
所述第三子槽包括两个侧壁，所述第三子槽的两个侧壁之间形成第三夹角，所述第四子槽包括两个侧壁和一个底面，所述第四子槽的两个侧壁之间形成第四夹角，所述第三夹角大于所述第四夹角。
[0012]
在一些实施例中，所述第一夹角的范围为15至25度，所述第二夹角的范围为80至100度，所述第一夹角小于或等于所述第三夹角，所述第二夹角小于或等于所述第四夹角。
[0013]
在一些实施例中，还包括基座和阻尼缓冲件，所述第二托盘通过阻尼缓冲件设置于所述基座上，所述阻尼缓冲件的缓冲方向包括第一方向，所述第一方向与所述传动组件的传动端的移动方向相同。
[0014]
在一些实施例中，所述阻尼缓冲件的缓冲方向还包括第二方向，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第二方向垂直于所述第一卡槽的延伸方向。
[0015]
本公开实施例的硅片插片装置包括第一托盘、第二托盘和传动组件，所述第一托盘和所述第二托盘相对设置，所述第一托盘上并列设置有朝向所述第二托盘的多个第一卡槽，所述第二托盘上并列设置有朝向所述第一托盘的多个第二卡槽。本实施例中，通过传动组件带动第一托盘向靠近第二托盘的方向相移动，并通过第一卡槽和第二卡槽相配合，将硅片移动至指定的位置，进一步完成插片操作，这样，本实施例的技术方案结构简单，有助于降低插片成本。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
[0017]
图1是本发明一实施例提供的硅片插片装置的结构示意图；
[0018]
图2是本发明一实施例中第一卡槽的结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
本发明提供了一种硅片插片装置。
[0021]
在一个实施例中，该硅片插片装置包括基座101、第一托盘102、第二托盘103和传动组件104。
[0022]
本实施例中，第一托盘102和第二托盘103均设置于基座101上，第一托盘102和第二托盘103相对设置，第一托盘102上并列设置有朝向第二托盘103的多个第一卡槽105，第二托盘103上并列设置有朝向第一托盘102的多个第二卡槽106。
[0023]
本实施例中，第一托盘102朝上设置，第二托盘103朝下设置。这里，第一托盘102朝上设置指的是在硅片插片装置处于使用状态下，第一托盘102上的第一卡槽105朝向上方，第二托盘103上的第二卡槽106的方向朝向下方。
[0024]
第一托盘102与传动组件104的传动端相连，传动组件104用于驱动第一托盘102向靠近或远离第二托盘103的方向移动。
[0025]
该传动组件104可以是手动的传动组件104，例如，在一个实施例中，该传动组件104包括相配合的涡轮、蜗杆等结构，实施时，可以通过手柄带动蜗杆转动，进一步驱动涡轮移动，从而实现带动第一托盘102向靠近或远离第二托盘103的方向移动，也就是相图1中所
示的上方或下方移动。
[0026]
在另外一个实施例中，该传动组件104可以包括气缸或油缸等驱动缸，也可以通过电动机驱动齿轮转动，进一步通过齿轮带动齿条移动，并通过齿条带动第一托盘102上下移动。
[0027]
在一些实施例中，还设置了导轨，第一托盘102嵌入导轨内，从而使得第一托盘102能够沿着导轨往复移动，有助于提高第一托盘102移动的稳定性。
[0028]
本实施例中，只要能够实现驱动第一托盘102向靠近或远离第二托盘103的方向移动即可，本实施例中不对传动组件104的具体结构做进一步限定和描述。
[0029]
第一卡槽105和第二卡槽106的形状需要根据硅片的形状设定，从而使得硅片能够嵌入至第一卡槽105和第二卡槽106中。
[0030]
使用时，首先将晶圆盒放置在基座101上的指定位置，在该指定位置时，晶圆盒中的片槽与第一卡槽105相对齐。具体的，可以在基座101上设置定位件，将晶圆盒定位到指定的位置，该定位件可以是挡板，当晶圆盒与挡板相抵接时，位于上述指定位置；本实施例中，还可以在基座101上设置尺寸与晶圆盒相匹配的定位槽，当晶圆盒位于该凹槽中时，晶圆盒位于上述指定位置。
[0031]
接下来，将硅片转移至第一托盘102上，通过传动组件104驱动第一托盘102向靠近第二托盘103的方向移动，当第一托盘102与第二托盘103相接触的时候，由于第二卡槽106的限位作用，能够通过第二卡槽106调整位于第一托盘102上的各硅片的位置，使硅片移动至第一卡槽105中。
[0032]
此时，可以通过目视检测或通过图像传感器检测等方式确定硅片的位置，以确保硅片位于第一卡槽105中。
[0033]
当硅片均位于第一卡槽105中时，通过传动组件104带动第一托盘102移动至远离衬底第二托盘103的位置，也就是移动至与晶圆盒相对应的位置，然后将硅片转移至晶圆盒中。由于晶圆盒上的片槽与第一卡槽105的位置相对应，所以，将位于第一卡槽105中的硅片转移至晶圆盒中时，能够确保硅片位于准确位置。
[0034]
应当理解的是，本实施例中，第一托盘102和第二托盘103的位置可以互换，也就是说，第二托盘103朝上设置，第一托盘102朝下设置，实施时，晶圆盒对应第二托盘103上的第二卡槽106设置，并将硅片设置在第二托盘103上，通过第一托盘102上的第一卡槽105调整硅片的位置，同样能够实现调整硅片的位置，完成插片操作。
[0035]
本实施例中，通过传动组件104带动第一托盘102向靠近第二托盘103的方向相移动，并通过第一卡槽105和第二卡槽106相配合，将硅片移动至指定的位置，进一步完成插片操作，这样，本实施例的技术方案结构简单，有助于降低插片成本。
[0036]
在一些实施例中，第一卡槽105具有沿垂直于第一托盘102方向的第一中心线1050，第一卡槽105包括沿远离第一托盘102表面依次设置的第一子槽1051和第二子槽1052，第一子槽1051和第二子槽1052均关于第一中心线1050对称设置。
[0037]
与第一卡槽105相类似的，第二卡槽106具有沿垂直于第二托盘103方向的第二中心线，第二卡槽106包括沿远离第二托盘103表面依次设置的第三子槽和第四子槽，第三子槽和第四子槽均关于第二中心线对称设置。
[0038]
可以理解为，第一卡槽105和第二卡槽106均是关于自身的中轴线对称的，更便于
调整硅片的方向。
[0039]
相邻的第一卡槽105和第二卡槽106之间的距离应当尽可能小，在一个实施例中，相邻两个第一卡槽105的第一子槽1051相邻接，以充分利用空间，提高对于硅片位置的调整效果。
[0040]
在一些实施例中，沿第一中心线1050的延伸方向，第一子槽1051的深度大于第二子槽1052的深度，例如，第一子槽1051的深度可以是4.5毫米，第二子槽1052的厚度可以是3.5毫米。类似的，第三子槽的深度大于第四子槽的深度。
[0041]
本实施例中，第一子槽1051和第三子槽用于初步调整硅片的方向，而第三子槽和第四子槽用于容纳和固定硅片，使得硅片位于指定的方向。
[0042]
通过控制第一子槽1051的深度大于第二子槽1052的深度，能够提供更多的空间实现对于硅片方向的调整。
[0043]
在一些实施例中，相邻两个第一卡槽105之间的距离均相等，且相邻两个第一卡槽105的第一中心线1050之间的距离为9至11毫米，具体的，例如可以是10毫米。
[0044]
在一些实施例中，第一子槽1051包括两个侧壁，第一子槽1051的两个侧壁之间形成第一夹角，第二子槽1052包括两个侧壁和一个底面，第二子槽1052的两个侧壁之间形成第二夹角，第一夹角大于第二夹角。类似的，第三子槽包括两个侧壁，第三子槽的两个侧壁之间形成第三夹角，第四子槽包括两个侧壁和一个底面，第四子槽的两个侧壁之间形成第四夹角，第三夹角大于第四夹角。有助于进一步提高对于硅片方向的调整效果。
[0045]
第二子槽1052的底面可以进行倒角处理，使其呈圆弧状，在一个实施例中，该倒角的半径为0.2毫米，沿垂直于第一中心线1050的方向，即图2中横向，该底面的宽度约为0.7毫米，助于提高对于硅片的保护效果。
[0046]
在一些实施例中，第一夹角的范围为15至25度，例如可以是20度，第二夹角的范围为80至100度，例如可以是90度，第一夹角小于或等于第三夹角，第二夹角小于或等于第四夹角。
[0047]
为了提高对于硅片的保护效果，第一卡槽105和第二卡槽106的表面可以进行抛光处理，使其粗糙度的ra值12.5。
[0048]
在一些实施例中，还包括阻尼缓冲件，第二托盘103通过阻尼缓冲件设置于基座101上，阻尼缓冲件的缓冲方向包括第一方向，第一方向与传动组件104的传动端的移动方向相同。在其他一些实施例中，阻尼缓冲件的缓冲方向还包括第二方向，第二方向垂直于第一方向，且第二方向垂直于第一卡槽105的延伸方向。
[0049]
应当理解的是，硅片通常为刚性结构，因此，而如果第一托盘102和第二托盘103相互靠近过程中，可能导致硅片受力破坏。为了降低硅片破坏的可能性，本实施例中进一步设置了阻尼缓冲件，当第一托盘102和第二托盘103相接触并挤压硅片时，由于阻尼缓冲件的存在，从而能够提供一定的缓冲空间和缓冲尺寸。
[0050]
该阻尼缓冲件可以包括弹簧或弹片，也可以为提供一定缓冲功能的气缸。例如，可以在图1中所示的第二托盘103和基座101之间设置弹簧作为阻尼缓冲件，当第二托盘103向上移动时，弹簧被压缩。当第一托盘102和第二托盘103相接触时，第一托盘102和第二托盘103沿着图1中纵向挤压硅片，由于作为阻尼缓冲件的弹簧的存在，能够使得第二托盘103在一定范围内上下移动，从而降低第一托盘102和第二托盘103直接挤压硅片而损坏硅片的可
能性。
[0051]
在另一个实施例中，设置弹片作为阻尼缓冲件，该弹片可以使得第二托盘103在一定范围内左右移动。当某一硅片的两端分别进入相错位的第一卡槽105和第二卡槽106中时，当第一托盘102和第二托盘103相靠近时，会挤压该硅片，并使得该硅片受到沿图中横向的力，此时，由于该弹片的存在，能够使得第二托盘103能够在一定范围内左右一定，从而降低损坏硅片的可能性。
[0052]
通过设置缓冲方向沿第一方向或第二方向的阻尼缓冲件，能够降低插片过程中损坏硅片的可能性。
[0053]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。