CN221102028U - 晶圆导片机、晶圆蚀刻设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶圆导片机、晶圆蚀刻设备，晶圆导片机驱动组件、传动件、推动件、行程传感器、供电电路和控制元件，传动件设置在驱动组件的输出端，推动件与传动件活动连接，行程传感器设置于传动件上，供电电路与驱动组件电连接，控制元件分别与行程传感器和供电电路电连接；其中，供电电路用于向驱动组件供电，驱动组件用于通过传动件驱动推动件，推动件用于推动晶圆，行程传感器用于在检测到推动件时发出位置信号，控制元件用于根据位置信号控制供电电路断路，以使供电电路停止向驱动组件供电。本申请可以避免晶圆划伤或者破片，提高晶圆的良率。

Description

晶圆导片机、晶圆蚀刻设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种晶圆导片机、晶圆蚀刻设备。

背景技术

与机器人传片相比，晶圆导片机具有速度快等优点，通常在较短的时间内(例如1分钟内)就可以将原晶圆盒内的晶圆传动到新的晶圆盒内。

现有的晶圆导片机在推片的时候缺少检测晶圆受力的装置，晶圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，在将晶圆推入晶圆盒的过程中容易造成晶圆划伤或者破片，从而降低了晶圆的良率。

鉴于上述技术问题的存在，本实用新型提供一种新的晶圆导片机、晶圆蚀刻设备，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前存在的问题，本实用新型提供了一种晶圆导片机，所述晶圆导片机包括：驱动组件；传动件，设置在所述驱动组件的输出端；推动件，与所述传动件活动连接；行程传感器，设置于所述传动件上；供电电路，与所述驱动组件电连接，用于向所述驱动组件供电；控制元件，分别与所述行程传感器和所述供电电路电连接；其中，所述驱动组件用于通过所述传动件驱动所述推动件，所述推动件用于推动晶圆，所述行程传感器用于在检测到所述推动件时发出位置信号，所述控制元件用于根据所述位置信号控制所述供电电路断路，以使所述供电电路停止向所述驱动组件供电。

在本申请的一些实施例中，所述晶圆导片机还包括螺纹柱，所述螺纹柱设置在所述行程传感器远离所述推动件的一端，所述螺纹柱用于调节所述行程传感器和所述推动件之间的间距。

在本申请的一些实施例中，所述传动件上设置有直线轴承，所述推动件上设置有传动轴，所述传动轴滑动设置于所述直线轴承内。

在本申请的一些实施例中，所述晶圆导片机还包括弹性件，所述弹性件设置在所述传动件和所述推动件之间。

在本申请的一些实施例中，所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件围绕所述传动件的中心均匀设置。

在本申请的一些实施例中，所述行程传感器的数量为多个，多个所述行程传感器围绕所述传动件的中心均匀设置，且每一个所述行程传感器分别设置在相邻的两个所述弹性件之间。

在本申请的一些实施例中，所述控制元件包括继电器和接触器，所述继电器分别与所述行程传感器和所述接触器电连接，所述接触器设置于所述供电电路；其中，所述继电器用于在接收到所述位置信号时断开，所述接触器用于在所述继电器断开后使所述供电电路断路。

在本申请的一些实施例中，所述接触器包括设置于所述供电电路的接触器线圈和开关触点，所述开关触点靠近所述接触器线圈设置，所述接触器线圈用于在所述继电器断开后控制所述开关触点断开，以使所述供电电路断路。

在本申请的一些实施例中，所述推动件朝向所述晶圆的表面构造为弧面。

根据本申请的又一方面，提供了一种晶圆蚀刻设备，所述晶圆蚀刻设备包括上述中任一项所述的晶圆导片机。

根据本申请实施例的晶圆导片机、晶圆蚀刻设备，通过使推动件与传动件活动连接，当圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，晶圆受到晶圆盒的限制会对推动件施加反作用力使推动件向反方向运动，当推动件运动到被行程传感器检测到时，控制元件可以根据行程传感器发出的位置信号控制供电电路断路，以使供电电路停止向驱动组件供电，推动件停止推动晶圆进入晶圆盒，从而在将晶圆推入晶圆盒的过程中能够避免晶圆划伤或者破片，提高晶圆的良率。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

图1示出了本实用新型一个实施例的晶圆导片机推动晶圆的示意图。

图2示出了本实用新型一个实施例的晶圆导片机推动晶圆进入晶圆盒的示意图。

图3示出了本实用新型一个实施例的晶圆导片机的局部放大示意图。

图4示出了本实用新型一个实施例的供电电路的结构示意图。

图5示出了本实用新型一个实施例的供电电路的结构示意图。

附图中：

100 晶圆导片机；

110 电缸；

111 电机；

112 伺服放大器；

120 输出轴；

130 传动件；

140 推动件；

151 行程传感器；

152 螺纹柱；

160 弹性件；

171 继电器；

1721 接触器线圈；

1722 开关触点；

173 接近开关；

200 晶圆；

300 晶圆盒。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细步骤和结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

下面参考图1～图5描述根据本申请一个实施例的晶圆导片机100。晶圆导片机100包括：驱动组件、传动件130、推动件140、行程传感器151、供电电路和控制元件，传动件130设置在驱动组件的输出端，推动件140与传动件130活动连接，行程传感器151设置于传动件130上，供电电路与驱动组件电连接，控制元件分别与行程传感器151和供电电路电连接；其中，供电电路用于向驱动组件供电，驱动组件用于通过传动件130驱动推动件140，推动件140用于推动晶圆200，行程传感器151用于在检测到推动件140时发出位置信号，控制元件用于根据位置信号控制供电电路断路，以使供电电路停止向驱动组件供电。

具体地，驱动组件由供电电路供电运行，驱动组件运行时通过传动件130向推动件140传递推动力，以使推动件140将晶圆200推入到晶圆盒300内。在晶圆200进入晶圆盒300的过程中，当圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，晶圆200受到晶圆盒300的限制会对推动件140施加反作用力。由于推动件140与传动件130活动连接，推动件140在晶圆200施加的反作用力的作用下会向反方向运动，当推动件140向反方向运动到一定的行程时，行程传感器151会检测到推动件140。当行程传感器151检测到推动件140后，行程传感器151向控制元件发出位置信号，控制元件接收到位置信号后控制供电电路断路，使得供电电路停止向驱动组件供电，驱动组件断电后停止驱动推动件140，推动件140不再继续推动晶圆200，晶圆200停止进入晶圆盒300，从而可以避免晶圆200划伤或者破片，提高晶圆200的良率。

基于此，本申请提供了一种在将晶圆200推入晶圆盒300的过程中能够避免晶圆200划伤或者破片的晶圆导片机100。根据本申请的晶圆导片机100，通过使推动件140与传动件130活动连接，当圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，晶圆200受到晶圆盒300的限制会对推动件140施加反作用力使推动件140向反方向运动，当推动件140运动到被行程传感器151检测到时，控制元件可以根据行程传感器151发出的位置信号控制供电电路断路，以使供电电路停止向驱动组件供电，推动件140停止推动晶圆200进入晶圆盒300，从而在将晶圆200推入晶圆盒300的过程中能够避免晶圆200划伤或者破片，提高晶圆200的良率。

在一个示例中，驱动组件包括电缸110和输出轴120，电缸110与供电电路电连接，电缸110的输出端连接输出轴120的输入端，输出轴120的输出端连接传动件130。

具体地，通过供电电路向电缸110供电，以使电缸110运行。电缸110是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，电缸110运行时可以将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，进而通过输出轴120驱动传动件130直线运动，传动件130进而再驱动推动件140直线运动，使得推动件140向晶圆200施加进入推动力。

示例性地，如图4所示，伺服电机可以包括电机111和伺服放大器112，供电电路包括火线L和零线N，火线L和零线N分别连接伺服放大器112的第一端和第二端，伺服放大器112的第一端和第二端还分别于电机111的第一端和第二端连接，伺服放大器112可以接受控制信号，并将控制信号放大为可控制电机111正反转的强电信号，控制电机111实现正转或反转。

其中，根据伺服电机112的实际能耗，供电电路可以提供相应的供电电压。示例性地，火线L的电压可以为24V，零线N的电压可以为0V。

另外，如图4所示，火线L和零线N上还可以分别设置有刀开关QS，刀开关QS可以根据供电电路的额定电流进行供电电路的开断，以起到保护供电电路的作用。

在一个示例中，根据电缸110的不同类型，供电电路可以采取为直流电路或者交流电路。例如，电缸110为直流电缸110时，供电电路可以采取为直流电路，电缸110为交流电缸110时，供电电路可以采取为交流电路。

在一个示例中，控制元件包括继电器171和接触器，继电器171分别与行程传感器151和接触器电连接，接触器设置于供电电路；其中，继电器171用于在接收到位置信号时断开，接触器用于在继电器171断开后使供电电路断路。

示例性地，如图5所示，继电器171的第一端A1可以与供电电路的火线L和行程传感器151电连接，继电器171的第二端A2可以与接触器的第一端B1电连接，接触器的第二端B2可以与供电电路的零线N电连接，继电器171在接收到行程传感器151发出的位置信号后，自身内的常闭触点断开导致接触器断电，接触器断电后使供电电路断路，从而供电电路停止向驱动组件供电。

在一个示例中，接触器包括设置于供电电路的接触器线圈1721和开关触点1722，开关触点1722靠近接触器线圈1721设置，接触器线圈1721用于在继电器171断开后控制开关触点1722断开，以使供电电路断路。

示例性地，如图5所示，接触器线圈1721的第一端B1与继电器171的第二端A2电连接，接触器线圈1721的第二端B2与供电电路的零线N电连接，开关触点1722靠近接触器线圈1721设置，开关触点1722的第一端B1与供电电路的火线L电连接，开关触点1722的第二端B2与供电电路的零线N电连接，继电器171在接收到行程传感器151发出的位置信号后，自身内的常闭触点断开导致接触器线圈1721失电，接触器线圈1721失电后不再产生磁场，进而导致开关触点1722断开，从而使供电电路断路，供电电路停止向驱动组件供电。

示例性地，如图5所示，开关触点1722的第二端B2可以先与接近开关173电连接，进而通过接近开关173与供电电路的零线N电连接。

在一个示例中，传动件130上设置有直线轴承，推动件140上设置有传动轴，传动轴滑动设置于直线轴承内。

具体地，直线轴承是一种直线运动***，用于直线行程与传动轴配合使用，以使得传动件130与推动件140活动连接。当传动件130通过直线轴承带动传动轴朝向晶圆200运动时，传动轴可以带动推动件140向晶圆200施加驱动力；当圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，晶圆200受到晶圆盒300的限制向推动件140施加反作用力，推动件140带动传动轴背向晶圆200运动，推动件140和传动件130之间的间距缩短，当间距缩短到预设间隔长度时，行程传感器151即可以检测到推动件140，从而发出位置信号。

需要说明的是，预设间隔长度也就是指推动件140进入到了行程传感器151的检测范围，其可以根据实际情况而定，对此不进行限定。

在一个示例中，如图3所示，晶圆导片机100还包括弹性件160，弹性件160设置在传动件130和推动件140之间。

具体地，在晶圆200受到晶圆盒300的限制向推动件140施加反作用力的过程中，推动件140在晶圆200施加的反作用力的作用下朝向传动件130运动，进而带动弹性件160压缩，当弹性件160压缩到预设压缩程度时，行程传感器151可以检测到推动件140。其中，预设压缩程度可以根据实际情况而定，例如预设压缩程度可以是弹性件160压缩大于等于1mm等，对此不进行限定。

另外，需要说明的是，只有在晶圆200施加的反作用力超过预设力值时，推动件140才会在反作用力的作用下朝向传动件130运动。可以理解，预设力值也可以根据实际情况而定，对此不进行限定。

在一个示例中，弹性件160的数量可以为多个，多个弹性件160围绕传动件130的中心均匀设置。具体地，在晶圆200受到晶圆盒300的限制向推动件140施加反作用力的过程中，施加到推动件140上的反作用力并不一定是均匀的，传动件130与推动件140之间的间距也不是处处相等的，例如，传动件130上侧与推动件140之间的间距小于传动件130下侧与推动件140之间的间距，则位于传动件130上侧的弹性件160的压缩程度要大于位于传动件130下侧的弹性件160的压缩程度，此时只要传动件130上侧的弹性件160的压缩程度达到预设压缩程度，行程传感器151即可以检测到推动件140。

示例性地，图1中的传动件130和推动件140之间设置有四个弹性件160，四个弹性件160分别设置在传动件130的四个边角位置，在推动件140在晶圆200施加的反作用力的作用下朝向传动件130运动的过程中，四个弹性件160只要有一个弹性件160的压缩程度达到预设压缩程度，行程传感器151即可以检测到推动件140。

当然，以上仅是四个弹性件160设置在传动件130的四个边角位置进行举例，可以理解，弹性件140还可以存在其他数量和设置位置，本申请对此并不进行限定。

在一个示例中，弹性件160可以采取为弹簧、弹片等，对此不进行限定。以弹性件160采取为弹簧为例，弹簧可以套设在传动轴的外周面上。

在一个示例中，如图3所示，晶圆导片机100还包括螺纹柱152，螺纹柱152设置在行程传感器151远离推动件140的一端，螺纹柱152用于调节行程传感器151和推动件140之间的间距。

示例性地，行程传感器151朝向推动的一端为行程传感器151的第一端，行程传感器151背向推动的一端为行程传感器151的第二端，螺纹柱152设置在行程传感器151的第一端，通过转动螺纹柱152，可以调节行程传感器151的第二端和推动件140之间的间距，使得行程传感器151能够及时检测到晶圆200受到晶圆盒300限制的情况，以避免行程传感器151的第二端和推动件140之间的间距过远，晶圆200过度受力产生划伤或者破片行程传感器151仍未检测到推动件140，或者避免行程传感器151的第二端和推动件140之间的间距过近，推动件140受到晶圆200施加的反作用力时，推动件140和传动件130之间的间距尚未缩短到指定的程度，行程传感器151就已经检测到了推动件140。

在一个示例中，行程传感器151的数量可以为多个，多个行程传感器150围绕传动件130的中心均匀设置，且每一个行程传感器151分别设置在相邻的两个弹性件160之间。具体地，可以参考上文描述，在晶圆200受到晶圆盒300的限制向推动件140施加反作用力的过程中，施加到推动件140上的反作用力并不一定是均匀的，传动件130与推动件140之间的间距也不是处处相等的，例如，传动件130上侧与推动件140之间的间距小于传动件130下侧与推动件140之间的间距，则当推动件140向反方向运动到一定的行程时，存在“传动件130上侧与推动件140之间的间距已经小于等于预设间隔长度，但传动件130下侧与推动件140之间的间距仍大于预设间隔长度”的情况，此时设置在传动件130上侧的行程传感器151可以检测到推动件140的位置，并发出位置信号，以使得推动件140不再继续推动晶圆200，避免晶圆200划伤或者破片。

示例性地，图1中的传动件130上设置有四个行程传感器151，行程传感器151分别设置在传动件130的四个侧边，且每一个行程传感器151分别设置在相邻的两个弹性件160之间。在推动件140在晶圆200施加的反作用力的作用下朝向传动件130运动的过程中，只要有一个行程传感器151检测到传动件130和推动件140之间的间距达到预设间隔长度，该行程传感器151即可以发出位置信号，以使得推动件140不再继续推动晶圆200，避免晶圆200划伤或者破片。

当然，以上仅是四个行程传感器151设置在传动件130的四个侧边进行举例，可以理解，弹性件140还可以存在其他数量和设置位置，本申请对此并不进行限定。

在一个示例中，推动件140朝向晶圆200的表面构造为弧面。

具体地，推动件140朝向晶圆200的表面可以构造为与晶圆200的侧壁相匹配的弧面，使得推动件140可以与晶圆200实现紧密的贴合，以更好地向晶圆200施加推动力。

示例性地，推动件140朝向晶圆200的表面可以构造为圆弧面。

根据本申请的又一方面，还提供了一种晶圆蚀刻设备。晶圆蚀刻设备包括晶圆导片机。

其中，晶圆导片机可以实现为前文所述的晶圆导片机100，可以参考上文中的描述，在此不作赘述。

综上所述，根据本申请实施例的晶圆导片机、晶圆蚀刻设备，通过使推动件与传动件活动连接，当圆盒内存在插槽变形或者插槽内存在毛刺等情况时，晶圆受到晶圆盒的限制会对推动件施加反作用力使推动件向反方向运动，当推动件运动到被行程传感器检测到时，控制元件可以根据行程传感器发出的位置信号控制供电电路断路，以使供电电路停止向驱动组件供电，推动件停止推动晶圆进入晶圆盒，从而在将晶圆推入晶圆盒的过程中能够避免晶圆划伤或者破片，提高晶圆的良率。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其申请点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种晶圆导片机，其特征在于，所述晶圆导片机包括：

驱动组件；

传动件，设置在所述驱动组件的输出端；

推动件，与所述传动件活动连接；

行程传感器，设置于所述传动件上；

供电电路，与所述驱动组件电连接，用于向所述驱动组件供电；

控制元件，分别与所述行程传感器和所述供电电路电连接；

其中，所述驱动组件用于通过所述传动件驱动所述推动件，所述推动件用于推动晶圆，所述行程传感器用于在检测到所述推动件时发出位置信号，所述控制元件用于根据所述位置信号控制所述供电电路断路，以使所述供电电路停止向所述驱动组件供电。

2.如权利要求1所述的晶圆导片机，其特征在于，所述晶圆导片机还包括螺纹柱，所述螺纹柱设置在所述行程传感器远离所述推动件的一端，所述螺纹柱用于调节所述行程传感器和所述推动件之间的间距。

3.如权利要求1所述的晶圆导片机，其特征在于，所述传动件上设置有直线轴承，所述推动件上设置有传动轴，所述传动轴滑动设置于所述直线轴承内。

4.如权利要求1～3中任一项所述的晶圆导片机，其特征在于，所述晶圆导片机还包括弹性件，所述弹性件设置在所述传动件和所述推动件之间。

5.如权利要求4所述的晶圆导片机，其特征在于，所述弹性件的数量为多个，多个所述弹性件围绕所述传动件的中心均匀设置。

6.如权利要求5所述的晶圆导片机，其特征在于，所述行程传感器的数量为多个，多个所述行程传感器围绕所述传动件的中心均匀设置，且每一个所述行程传感器分别设置在相邻的两个所述弹性件之间。

7.如权利要求1所述的晶圆导片机，其特征在于，所述控制元件包括继电器和接触器，所述继电器分别与所述行程传感器和所述接触器电连接，所述接触器设置于所述供电电路；

其中，所述继电器用于在接收到所述位置信号时断开，所述接触器用于在所述继电器断开后使所述供电电路断路。

8.如权利要求7所述的晶圆导片机，其特征在于，所述接触器包括设置于所述供电电路的接触器线圈和开关触点，所述开关触点靠近所述接触器线圈设置，所述接触器线圈用于在所述继电器断开后控制所述开关触点断开，以使所述供电电路断路。

9.如权利要求1所述的晶圆导片机，其特征在于，所述推动件朝向所述晶圆的表面构造为弧面。

10.一种晶圆蚀刻设备，其特征在于，所述晶圆蚀刻设备包括如权利要求1～9中任一项所述的晶圆导片机。